一種Zn摻雜制備介電可調(diào)PST薄膜的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及稀有金屬材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種Zn摻雜制備介電可調(diào)PST薄膜的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]有些材料的介電常數(shù)在外加直流電場作用下，能夠發(fā)生規(guī)律性變化，這樣就可以用簡單的控制外加電壓的方法達(dá)到控制電容的目的。材料的這一性能稱為介電可調(diào)，有介電可調(diào)性能的材料稱之為介電可調(diào)材料。介電可調(diào)材料可以用于移相器，濾波器，混頻器，諧振器等。比如相控陣?yán)走_(dá)的移相器，是利用控制電壓的方法來控制陣列天線中各輻射單元的相位變化，使得天線波束指向在空間移動，而天線本身不需要作機(jī)械運動。由于它具有增益高、功率大、精度高、可靠性和穩(wěn)定性高、容易與數(shù)字計算機(jī)結(jié)合等特點，因此引起了各國的重視。并且壓控移相器有巨大的價格優(yōu)勢，它比采用其它技術(shù)的器件便宜一個數(shù)量級。就可調(diào)介電材料而言，目前研究較多、性能較好的主要是鈦酸鍶鋇(BST)及其摻雜系列，但是BST系列的燒成溫度比較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在提出一種溶膠凝膠法制備一種Zn摻雜制備介電可調(diào)PST薄膜的方法。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案在于:
一種Zn摻雜制備介電可調(diào)PST薄膜的方法，采用如下步驟:
步驟I:先驅(qū)體的制備:
用醋酸鉛加水在80°C下攪拌溶解碳酸鍶，醋酸鉛和醋酸鋅，得到溶液甲；取適量鈦酸丁酯用乙二醇甲醚攪拌溶解，得到溶液乙；甲乙兩溶液混合，定容，攪拌lh，得到透明澄清的溶膠先驅(qū)體。
[0005]步驟2:基板預(yù)先用NaOH溶液浸泡洗滌，再浸入酒精用超聲波振蕩20min，烘干；以上述先驅(qū)體為溶膠，在清潔基板上鍍膜，濕薄膜風(fēng)干后冷卻；重復(fù)鍍膜-風(fēng)干-熱處理過程，獲得多層薄膜。
[0006]優(yōu)選地，所述的制備前驅(qū)體的過程中采用溶膠凝膠工藝，以分析純醋酸鉛、、分析純碳酸鍶、化學(xué)純鈦酸丁脂為原料，分析純乙二醇甲醚和分析純冰醋酸為溶劑，分析純醋酸鋅為摻雜劑。
[0007]優(yōu)選地，所述的基板選用涂覆有ITO導(dǎo)電薄膜的玻璃片。
[0008]或者優(yōu)選地，所述的在清潔基板上鍍膜采用浸漬提拉法。
[0009]更優(yōu)選地，所述的采用浸漬提拉法時，浸入速度和提拉速度均為4cm/min。
[0010]或者優(yōu)選地，所述的濕薄膜風(fēng)干后冷卻可采用將風(fēng)干后的濕薄膜隨爐冷卻或者直接將其移出爐子冷卻。
[0011]本發(fā)明的技術(shù)效果在于:
通過本發(fā)明提供的方法燒結(jié)的薄膜均呈單一的鈣鈦礦相結(jié)構(gòu)，在600°C條件下制備的Zn摻雜PST薄膜具有明顯的介電可調(diào)性，其可調(diào)性隨著保溫時間和冷卻時間的延長有所增加，介電損耗隨保溫時間和冷卻時間的增大而減小。
【具體實施方式】
[0012]一種Zn摻雜制備介電可調(diào)PST薄膜的方法，采用如下步驟:
步驟I:先驅(qū)體的制備:
用醋酸鉛加水在80°C下攪拌溶解碳酸鍶，醋酸鉛和醋酸鋅，得到溶液甲；取適量鈦酸丁酯用乙二醇甲醚攪拌溶解，得到溶液乙；甲乙兩溶液混合，定容，攪拌lh，得到透明澄清的溶膠先驅(qū)體。
[0013]步驟2:基板預(yù)先用NaOH溶液浸泡洗滌，再浸入酒精用超聲波振蕩20min，烘干；以上述先驅(qū)體為溶膠，在清潔基板上鍍膜，濕薄膜風(fēng)干后冷卻；重復(fù)鍍膜-風(fēng)干-熱處理過程，獲得多層薄膜。
[0014]其中，制備前驅(qū)體的過程中采用溶膠凝膠工藝，以分析純醋酸鉛、、分析純碳酸鍶、化學(xué)純鈦酸丁脂為原料，分析純乙二醇甲醚和分析純冰醋酸為溶劑，分析純醋酸鋅為摻雜劑?；暹x用涂覆有ITO導(dǎo)電薄膜的玻璃片。在清潔基板上鍍膜采用浸漬提拉法。采用浸漬提拉法時，浸入速度和提拉速度均為4cm/min。濕薄膜風(fēng)干后冷卻可采用將風(fēng)干后的濕薄膜隨爐冷卻或者直接將其移出爐子冷卻。
【主權(quán)項】
1.一種Zn摻雜制備介電可調(diào)PST薄膜的方法，其特征在于:采用如下步驟: 步驟I:先驅(qū)體的制備: 用醋酸鉛加水在80°C下攪拌溶解碳酸鍶，醋酸鉛和醋酸鋅，得到溶液甲；取適量鈦酸丁酯用乙二醇甲醚攪拌溶解，得到溶液乙；甲乙兩溶液混合，定容，攪拌lh，得到透明澄清的溶膠先驅(qū)體； 步驟2:基板預(yù)先用NaOH溶液浸泡洗滌，再浸入酒精用超聲波振蕩20 min，烘干；以上述先驅(qū)體為溶膠，在清潔基板上鍍膜，濕薄膜風(fēng)干后冷卻；重復(fù)鍍膜-風(fēng)干-熱處理過程，獲得多層薄膜。2.如權(quán)利要求1一種Zn摻雜制備介電可調(diào)PST薄膜的方法，其特征在于:所述的制備前驅(qū)體的過程中采用溶膠凝膠工藝，以分析純醋酸鉛、、分析純碳酸鍶、化學(xué)純鈦酸丁脂為原料，分析純乙二醇甲醚和分析純冰醋酸為溶劑，分析純醋酸鋅為摻雜劑。3.如權(quán)利要求1一種Zn摻雜制備介電可調(diào)PST薄膜的方法，其特征在于:所述的基板選用涂覆有ITO導(dǎo)電薄膜的玻璃片。4.如權(quán)利要求1一種Zn摻雜制備介電可調(diào)PST薄膜的方法，其特征在于:所述的在清潔基板上鍍膜采用浸漬提拉法。5.如權(quán)利要求4一種Zn摻雜制備介電可調(diào)PST薄膜的方法，其特征在于:所述的采用浸漬提拉法時，浸入速度和提拉速度均為4cm/min。6.如權(quán)利要求1一種Zn摻雜制備介電可調(diào)PST薄膜的方法，其特征在于:所述的濕薄膜風(fēng)干后冷卻可采用將風(fēng)干后的濕薄膜隨爐冷卻或者直接將其移出爐子冷卻。
【專利摘要】本發(fā)明涉及稀有金屬材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種Zn摻雜制備介電可調(diào)PST薄膜的方法。一種Zn摻雜制備介電可調(diào)PST薄膜的方法，采用醋酸鉛加水在80℃下攪拌溶解碳酸鍶，醋酸鉛和醋酸鋅，得到溶液甲；取適量鈦酸丁酯用乙二醇甲醚攪拌溶解，得到溶液乙；甲乙兩溶液混合，定容，攪拌1h，得到透明澄清的溶膠先驅(qū)體?；孱A(yù)先用NaOH溶液浸泡洗滌，再浸入酒精用超聲波振蕩20min，烘干；以上述先驅(qū)體為溶膠，在清潔基板上鍍膜，濕薄膜風(fēng)干后冷卻；重復(fù)鍍膜-風(fēng)干-熱處理過程，獲得多層薄膜。通過本發(fā)明提供的方法燒結(jié)的薄膜均呈單一的鈣鈦礦相結(jié)構(gòu)，在600℃條件下制備的Zn摻雜PST薄膜具有明顯的介電可調(diào)性。
【IPC分類】C03C17/34
【公開號】CN105523719
【申請?zhí)枴緾N201510762857
【發(fā)明人】王耀斌
【申請人】陜西盛邁石油有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2015年11月11日