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本文分析了PZT材料的电学性能,探究了Pr掺杂对PZT薄膜各项性能的影响,优化了底电极、PZT薄膜和顶电极的图形化工艺,制作了压电微执行器,并对其振动性能进行了表征。主要研究内容如下所示:（1）研究Pr掺杂对PZT薄膜各项性能的影响。采用溶胶凝胶法按照化学式Pb1.2-1.5xPrxZr0.52Ti0.48O3制备了不同Pr掺杂浓度的PPZT前驱体溶液,其中X=0、1、2、3、4、5;称取三水合醋酸铅药品时,采取铅过量20%的方法解决后续热处理过程中铅的挥发导致的薄膜内组分配比失衡的问题。采用多次旋凃-热处理的方式制得1μm厚的薄膜,热处理过程包括干燥去除水分、热解去除有机物和高温退火结晶。对PPZT薄膜的各项性能进行表征,实验结果表明,Pr掺杂浓度为2%的PPZT薄膜的综合性能最佳,其（100）晶向的择优取向度高达81.5%;横截面呈现出明显的致密钙钛矿柱状结构;介电常数最高,达到了1462.1,比未掺杂的PZT薄膜的介电常数（1324.7）提高了10.37%;剩余极化强度最大,达到了12.79μC/cm2,比未掺杂的PZT薄膜的剩余极化强度（7.83μC/cm2）提高了63.35%;经过108次极化翻转后,剩余极化强度下降为初始值的61.4%,而未掺杂的PZT薄膜的剩余极化强度下降为初始值的39.5%。分析掺杂改性机理发现,三价态掺杂离子的引入会起到施主掺杂与受主掺杂的双重作用,对利用溶胶凝胶法制备的PZT薄膜性能的影响主要包括两个方面,一方面是引起薄膜内部的晶体结构发生变化,另一方面是改变内部电畴的翻转能力。通过对这两方面的影响进而改变薄膜的各项性能。（2）优化底电极、PZT薄膜和顶电极的图形化工艺。采用直流磁控溅射法工艺沉积Pt/Ti底电极和Pt顶电极。采用湿法腐蚀的方法对Pt/Ti底电极和PZT薄膜进行图形化,采用光刻、剥离工艺对Pt顶电极进行图形化。实验结果表明,Pt在王水中的腐蚀速率约为3.33nm/s,Ti在HF中的腐蚀速率约为5nm/s;PZT薄膜在配置的PZT腐蚀液中的平均腐蚀速率约为5.26nm/s。通过多次腐蚀-清洗-腐蚀的方法可以有效减小横向侧蚀。（3）制作压电微执行器并对其振动性能进行表征。对利用不同Pr掺杂浓度的PPZT薄膜制作的振动板施加幅值分别为5V、10V、15V、20V且频率为10kHz的正梯形波电压,实验结果表明,适量的Pr掺杂能够提高PZT薄膜的压电性能,电压为20V时,利用Pr掺杂浓度为2%的PPZT薄膜制作的压电微执行器的振幅最大,达到了414.5nm,比利用未掺杂的PZT薄膜制作的压电微执行器的振幅（298.1nm）提高了39%。