[发明专利]一种透明柔性全氧化物异质外延铁电薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种透明柔性全氧化物异质外延铁电薄膜，其特征在于，所述透明柔性全氧化物异质外延铁电薄膜由在云母柔性透明衬底上的钇稳定的氧化锆缓冲层、氧化铟锡透明底电极以及锆钛酸铅铁电薄膜层构成；所述的钇稳定的氧化锆YSZ的质量比为Y₂O₃:ZrO₂＝1:9。

2.根据权利要求1所述的透明柔性全氧化物异质外延铁电薄膜，其特征在于，所述锆钛酸铅铁电薄膜层的组成化学式为Pb(Zr_0.1Ti_0.9)O₃、Pb(Zr_0.2Ti_0.8)O₃、Pb(Z_r0.3Ti_0.7)O₃或Pb(Zr_0.52Ti_0.48)O₃中的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的透明柔性全氧化物异质外延铁电薄膜，其特征在于，所述锆钛酸铅铁电薄膜层的厚度为60～100nm。

4.根据权利要求1所述的透明柔性全氧化物异质外延铁电薄膜，其特征在于，所述的钇稳定的氧化锆YSZ的厚度为5～15nm。

5.根据权利要求1所述的透明柔性全氧化物异质外延铁电薄膜，其特征在于，所述的氧化铟锡的质量比In₂O₃:SnO₂＝9:1。

6.根据权利要求1或者5所述的透明柔性全氧化物异质外延铁电薄膜，其特征在于，所述的氧化铟锡透明底电极的厚度为50～100nm。

7.一种如权利要求1-6中任一项所述透明柔性全氧化物异质外延铁电薄膜的制备 方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)云母透明柔性衬底的处理；

(2)在云母透明柔性衬底上沉积钇稳定的氧化锆缓冲层；

(3)在钇稳定的氧化锆缓冲层上沉积氧化铟锡透明底电极；

(4)在氧化铟锡透明底电极上沉积锆钛酸铅铁电薄膜层。

8.根据权利要求7所述的透明柔性全氧化物异质外延铁电膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述云母透明柔性衬底的处理方法为：取光滑无裂纹的天然云母片，用双面胶将其贴在操作台上，用尖头镊子逐层剥离云母，最终所得云母片的厚度为5～20μm。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)或/和步骤(3)中脉冲激光沉积的参数如下：反应室抽真空至≤1×10^-6Pa；沉积温度500～600℃；沉积氧压为0～10mtorr；激光能量270～320mJ；激光脉冲频率为10Hz；沉积速率1～5nm/min；

所述步骤(4)中脉冲激光沉积的参数如下：反应室抽真空至≤1×10^-6Pa；沉积温度550～610℃；沉积氧压为100～200mtorr；激光能量250～300mJ；激光脉冲频率为10Hz；沉积速率1～5nm/min。