1. 研究目的与意义（文献综述）

储能介质材料由于涉及材料和能源两大产业，越来越受到人们的重视。贵金属pt常作为薄膜材料的底电极，但是由于价格昂贵造成储能薄膜整体成本较高。近年来，研究者们通过不断的尝试发现氧化物底电极因其良好的导电性及晶格适配适合用于替代贵金属底电极来降低成本。lanio₃ (lno)钙钛矿具有以下的几点优势：①电阻率比较低(100 μΩ·cm 左右)， 呈p型导电机理，电阻随氧分压的增大而减小；②晶胞参数( a = 0.383 nm) 与大多数钙钛矿型铁电薄膜材料非常接近，使之不仅可作为电极材料，而且还可以作为籽晶层来优化铁电薄膜的结构和性能, 用于铁电薄膜与硅技术集成的有前途的缓冲层材料；③化学成分简单，化学性质稳定，原材料比较便宜。综上所述用lno薄膜作为缓冲层和电极，能够明显改善钙钛矿结构薄膜的铁电性能、漏电流性能、抗疲劳性能，还可以使得铁电薄膜实现匹配生长，为制备出综合性能优良的铁电薄膜提供了途径。

目前研究发现导电氧化物作为底电极代替基于钙钛矿氧化物的铁电薄膜中的铂电极导致膜/电极界面处的应变效应增强，这是因为观察到这些氧化物晶体学结构有相似性，从而有助于改善滞后记忆行为。lno作为底电极介电性能也存在其他有利影响。当lno用做底电极时，①相对介电常数更大；②在薄膜电极附近的电荷载体氧空位最小化，防止氧空位在电极处的堆积。lno薄膜和铁电薄膜之间可以实现良好的晶格兼容，作为缓冲层可以促进铁电薄膜的形成，降低铁电薄膜的晶化温度，实现铁电薄膜的取向生长。据文献报道得知，利用lno增强界面特性，lno用于作为底电极可以改变pzt薄膜的取向。此外，采用lno薄膜作电极材料，可以明显改善铁电薄膜的疲劳特性，并且降低铁电薄膜的漏电流。lno作为缓冲层可以有效降低储能材料薄膜的高电流发射，也使得薄膜晶体化能力和取向生长显著增加。基于在此基础上的大量报道，选择lno底电极并在其上生长储能薄膜有理可依，期望能够获得漏电流小，抗疲劳的高储能薄膜。

本文拟采用溶胶凝胶法制备lno底电极，通过不同的热处理工艺获得室温电导率良好的电极，并在此基础上生长铋镁钛储能薄膜，研究其物相结构，介电性能，及铁电性能，以期制备出具有高储能密度，低成本的储能薄膜材料。

2. 研究的基本内容与方案

研究的基本内容及目标：

1) 采用溶胶-凝胶法制备镍酸镧底电极。溶胶-凝胶法制备薄膜首先是配置前驱体，即将各组分的金属醇盐等原材料按照化学计量比溶于合适的化学溶剂中，再经磁力搅拌形成稳定溶胶。第二步是制膜，采用旋转涂膜的方法，在衬底上形成湿膜。第三步是预处理，将制好的湿膜在一定温度下预退火，使有机物挥发，形成无定形的薄膜。最后是热处理，将薄膜在不同温度下退火，最终获得结晶良好的导电薄膜。

2) 基于以上步骤制备的导电性良好的lno底电极，在其上进一步生长储能薄膜，并通过电学表征得到介电和铁电性能参数，同时辅助以xrd和sem表征相结构和微观结构。

3. 研究计划与安排

1. 第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

2. 第4－7周：按照设计方案，通过调控工艺参数制备导电性良好的镍酸镧薄膜。

3. 第8－12周：在镍酸镧薄膜叠加储能薄膜，并表征电学性能，在此基础上分析氧化物电极对薄膜电学性能的影响。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]aidong li. preparation ofperovskite conductive lanio₃ films by metalorganic decomposition[j].applied physics letters, 1999 (68): 1347-1349.

[2]阴育新, 候峰, 徐延献. lano₃薄膜的制备及其氧敏特性的研究[j]. 热固性树脂, 1999(4); 61-64.

[3]陈如麒, 翁嘉文, 劳媚媚, 徐军, 朱贵文. 化学溶液沉积法制备铁掺杂镍酸镧薄膜的结构及电学性能研究[j]. 中山大学学报（自然科学版）, 2012 51(3):60-62.