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由于电子技术、信息技术和控制技术的发展,器件的小型化和集成化,对材料提出了新的要求。PZT薄膜因其优良的压电性能、热电性能、铁电性能、光电性能和介电性能以及易与半导体技术集成等特点已成为国际上功能材料和器件的新热点。PZT薄膜广泛应用于微电子学、光电子学、集成光学和微电子机械系统等领域,特别是PZT压电薄膜作为微传感及驱动器件应用时的高灵敏度和高输出应变的特点,使其成为微机电系统（MEMS）最有前途的候选材料。 溶胶-凝胶法制备PZT薄膜是近年来发展起来的一种方法,利用此法获得的薄膜结构致密、成分准确且性能优于用其他方法得到的薄膜。因此,目前在MEMS微机电系统中,溶胶-凝胶法制备PZT铁电薄膜是广泛应用的方法。然而,由于受到无裂纹单层最大厚度难以超过120nm的限制,用Sol-Gel法制备的PZT薄膜总厚度一般不大于2μm。因此,在传统Sol-Gel方法基础上发展了一种改进的0-3复合法,即先将0维的PZT超细粉末混合到的PZT前驱液中,形成均匀、稳定的浆料,然后进行甩胶成膜的方法。它主要针对2～10μm,甚至10μm以上的PZT厚膜的制备,0-3复合法具有设备简单、制备薄膜厚度大、重复性好的优点。 为了采用0-3复合法制备PZT薄膜,本文先采用Sol-Gel法,制备了PZT微粉。经过大量的实验研究并结合粉体制备技术分析,掌握了利用无机盐原料及单一金属醇盐制备完全钙钛矿结构PZT微粉的优化工艺。通过XRD分析确定热处理最佳工艺条件是650℃处理2h,可得到完全的钙钛矿相,经过SEM分析测试,表明实验制备的粉体晶粒分布均匀,粒径在100nm左右。 在传统Sol-Gel法基础上,本文提出一种改进Sol-Gel法,在Au/Ti/SiO2/Si结构上制备了PZT铁电薄膜。采用PZT溶胶与在PZT溶胶中加入PZT微粉形成的浆料并交替涂覆薄膜的方法。所获得薄膜表面平整、无裂纹,厚度为2μm。经多次重复后,还可以提高PZT薄膜的厚度。采用此方法制备的薄膜厚度大、突破了PZT薄膜的厚度的限制,并且重复性好、使PZT薄膜表面质量得到改善。