[发明专利]一种电子皮肤及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种电子皮肤，其特征在于，包括云母衬底、覆盖在云母衬底上的50％Nb掺杂BaTiO₃半导体薄膜层和覆盖在半导体薄膜层上的铂金电极，所述云母衬底的厚度为0.02～20μm，半导体薄膜层的厚度为5～200nm，金属电极的厚度为5～200nm；

所述电子皮肤的制备方法包括如下步骤：

S1.50％Nb掺杂BaTiO₃薄膜的制备：以Ba_0.5Nb_0.5TiO₃作为靶材，轰击Ba_0.5Nb_0.5TiO₃靶材使形成的等离子体沉积云母衬底表面形成Ba_0.5Nb_0.5TiO₃薄膜，沉积条件：温度400～800℃，氧气压强5.0×10^-5～5.0×10^-1Pa，激光能流密度1.0～2.5J cm^-2；

S2.电极的制备：以金属作为靶材，轰击金属靶材形成等离子体，在Ba_0.5Nb_0.5TiO₃薄膜的四个角溅射形成一层金属电极，沉积条件：10～150℃，氧气压强5.0×10^-5～5.0×10^-1Pa，激光能流密度1.0～2.5J cm^-2。

2.如权利要求1所述电子皮肤，其特征在于，所述云母衬底的厚度为1～20μm，半导体薄膜层的厚度为30～200nm，金属电极的厚度为50～100nm。

3.如权利要求1所述电子皮肤，其特征在于，所述云母衬底的厚度为4.5μm，半导体薄膜层的厚度为100nm，金属电极的厚度为80nm。

4.如权利要求1所述电子皮肤，其特征在于，所述半导体薄膜层的表面为原子级平整的表面。

5.一种电子皮肤的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.50％Nb掺杂BaTiO₃薄膜的制备：以Ba_0.5Nb_0.5TiO₃作为靶材，轰击Ba_0.5Nb_0.5TiO₃靶材使形成的等离子体沉积云母衬底表面形成Ba_0.5Nb_0.5TiO₃薄膜，沉积条件：温度400～800℃，氧气压强5.0×10^-5～5.0×10^-1Pa，激光能流密度1.0～2.5J cm^-2；

S2.电极的制备：以金属作为靶材，轰击金属靶材形成等离子体，在Ba_0.5Nb_0.5TiO₃薄膜的四个角溅射形成一层金属电极，即得权利要求1～4任一项所述的电子皮肤，沉积条件：10～150℃，氧气压强5.0×10^-5～5.0×10^-1Pa，激光能流密度1.0～2.5J cm^-2。

6.如权利要求5所述制备方法，其特征在于，S1中所述沉积条件为：温度650℃，氧气压强3.0×10^-4Pa，激光能流密度1.5J cm^-2。

7.如权利要求5所述制备方法，其特征在于，S2中所述沉积条件为：温度30℃，氧气压强3.0×10^-4Pa，激光能流密度1.5Jcm^-2。

8.如权利要求5所述制备方法，其特征在于，S1中所述沉积的脉冲频率1～5Hz，靶材与云母衬底的间距为30～60mm，S2中所述沉积的脉冲频率1～10Hz，靶材与Ba_0.5Nb_0.5TiO₃薄膜的间距为30～60mm。