1. 研究目的与意义（文献综述）

锆钛酸铅（pzt）薄膜由于具有优良的压电、铁电、介电、热释电和机电耦合性能，成为当前国际上备受关注的功能材料，在微机电系统（mems）技术中被广泛应用^[1]，比如：铁电存储器^[2,3]、数字开关^[4]、振动能量釆集器^[5,6,7,8]与燃料电池^[9,10]等。

最早pzt 压电材料是以压电陶瓷的方式被发现的，随着pzt陶瓷材料缺点逐渐显现出来，pzt铁电薄膜成为铁电材料应用研究的重要方向之一。pzt 薄膜器件具有响应快，探测信号快，结构紧凑，机械强度好^[11]，可提高波长范围等特点，为器件的集成化和微型化创造条件^[12]。目前，pzt 薄膜材料的制备和应用研究已成为铁电学研究的热点之一^[13,14]。

台湾国立大学马小康^[15]教授发表了关于pzt薄膜与质子交换膜燃料电池相结合成功的研究成果，他们将pzt器件粘接到薄膜上，通过正弦信号发生器驱动。利用其压电性能为燃料电池提供动力，在180hz时激励使他的输出电流增大了三倍达到0.41a。

pzt由于具有大的介电常数和小的介电损耗，所以在pmut技术中被广泛应用^[16,17,18]。un-hyun lim^[19]等基于溅射法制备的pzt薄膜，开发出了高频率下工作的压电式微机电超声传感器（pmut）。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

1、探究磁控溅射工艺对pzt薄膜性能的影响

氩气氧气流量比、基片温度、气压、溅射时间、溅射功率、退火温度等工艺参数都会影响pzt薄膜的性能。改变工艺参数制备不同pzt薄膜，分析工艺参数对薄膜生长的影响，确定最佳的溅射参数。

2、pzt薄膜性能的研究

3. 研究计划与安排

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；

第4-8周 按照设计方案，控制磁控溅射条件制备一系列pzt薄膜；

第9-11周 采用xrd、fe-sem、介电性能、铁电性能等测试对样品对材料的物相、显微结构、铁电/介电性能进行测试；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] r.r.benoit,r.q.rudy,j.s.pulskamp,r.g.polcawich,s.s.bedair.advancesin piezoelectric pzt-based rf mems components and systems[j] . micromech. microeng.vol.27,no.8,pp.083002,2017.doi:10.1088/1361-6439/aa710b

[2] zhou c,peng p,yang y,etal.characteristics of metal-pb(zr_0.53ti_0.47)o₃-tio₂-sicapacitor for nonvolatile memory applications[c].nano/micro engineered andmolecular systems(nems),2011 ieee international conference on. ieee, 2011:134-137.

[3] song h w.the effect ofdepositon temperature of pb(zr,ti)o₃(pzt) thin films with thicknessof around 100nm on the piezoelectric response for nano storageapplications[j].world,2012,2:51-56.