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PbSc0. 5 Ta0. 5O3 (简称为PST) 铁电薄膜与常用热释电材料相比,具有很高的热释电系数、高的介电常数,低的介电损耗,热释电探测优值可以提高数倍以上,器件比较简单,兼容性好,并可与半导体器件集成等特点。它是制备铁电薄膜非制冷红外焦平面阵列(UFPA)和铁电微型致冷器的优选材料。成为研究的热点之一。本文研究了PST铁电薄膜的Sol-Gel制备技术,讨论了溶胶-凝胶工艺条件对薄膜的微观结构和性能的影响。为PST铁电薄膜制备和器件的开发奠定了基础。用改进的Sol-Gel 技术在Pt/Ti/SiO2/Si基片上制备出PST铁电薄膜。以乙醇钽(Ta(OC2H5)5),醋酸钪(Sc(OOCCH3)3·xH2O)和醋酸铅(Pb(OOCCH3)2·3H2O)为原料,乙二醇独甲醚(CH3OCH2CH2OH)为溶剂。研究了不同的热处理温度和时间对PST薄膜的晶相结构和性能的影响,制备出无裂纹、致密性好、晶粒尺寸分布均匀的PST薄膜。对制备出的PST铁电薄膜进行了XRD和扫描电镜分析。分析表明制备出的PST铁电薄膜杂相很少,薄膜无裂纹、致密性好,晶粒尺寸分布均匀。650～850℃的RTA条件下得到的结果表明,制备PST薄膜的最佳工艺条件为:RTA750℃×15min或800℃×5min。研究出通过在PST薄膜与基片之间引入PT种子层的方法,为PST薄膜结晶提供了晶核,有效改善PST薄膜在基片上成核生长和降低结晶温度。同时进行了介电性能、铁电性能和热释电性能的测试。得出了PST薄膜的εr-f曲线、tgθ-f曲线、εr-T曲线、C-V曲线、P-E特性曲线、I-V曲线和J-E曲线。采用简化的Byer-Roundy方法测试出PST薄膜的热释电系数峰值为7.4×10-4Cm-2K-1。PST薄膜的器件优值为2.7×10-5Pa1/2。