CN103708848A - 一种复合结构高电能密度厚膜及其制备方法 - Google Patents

一种复合结构高电能密度厚膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种复合结构高电能密度厚膜及其制备方法，属于电子功能材料与器件领域。为提高反铁电厚膜的储能密度，本发明制备得到表面覆盖ZnO覆盖层的锆酸铅基反铁电复合厚膜材料，使制得的复合结构的锆酸铅基反铁电厚膜既具有较高的储能密度和介电常数，又具有较低的介电损耗，能够在高功率大容量电容器中得到应用。

Description

一种复合结构高电能密度厚膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及电子功能材料与器件技术领域，更具体地说，是涉及一种复合结构高电能密度厚膜及其制备方法，特别适用于高功率大容量存储电容器件的开发和应用。
技术背景
随着电子电路向微型化和集成化方向发展，给电子元器件提出了新的要求，然而微电子器件的关键技术之一就是高功率大容量电容器。储能密度高、充放电速度快、抗循环老化的功能，适用于高温高压等极端环境等是储能电容器的最重要的特性，同时储能电容器还具备性能稳定的优点，因此，在电力、电子系统中的应用得以迅速发展。要制备高电能密度的电容器，就必须研究与之相对应的介电材料。
多离子掺杂锆酸铅Pb0.97La0.02(Zr1-x-ySnxTiy)O3(0≤x≤0.45,0≤y≤0.10)基反铁电材料在外加电场，温度场及应力场的诱导作用下将发生反铁电—铁电相变，在此相变过程中，实现能量的存储和释放。目前，利用溶胶凝胶法制备的锆酸铅基反铁电厚膜，高温烧结过程易导致铅的挥发，由此带来一系列问题，如形成孔洞，焦绿石相等，从而影响膜的性能。近年来，避免铅挥发的研究主要集中在PbO覆盖层，而其他氧化物覆盖层同样可以起到防止铅挥发的作用，氧化物的种类主要有TiO2、ZrO2、CeO2、Al2O3、SiO2、ZnO以及MgO等。不同的氧化物对锆酸铅基反铁电厚膜性能的影响也有所不同，例如：CeO2覆盖层的引入虽然可以避免铅的挥发，但是却降低了膜的介电常数，储能密度及储能效率，同时也增大了介电损耗。然而，ZnO覆盖层的引入提高了锆酸铅基反铁电厚膜介电常数，降低介电损耗，同时在一定程度上改善了储能密度以及储能效率。覆盖ZnO覆盖层的锆酸铅基反铁电复合厚膜材料将在高功率大容量电容器制备方面发挥重要的作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种复合结构高电能密度反铁电厚膜及其制备方法，该制备方法得到的反铁电复合厚膜材料既具有高介电常数，高储能密度和储能效率，又具有低的介电损耗，存放电速度快，适用于高功率大容量电容器。
本发明是通过如下技术方案实现的：
本发明在达到所需厚度的锆酸铅基反铁电厚膜进行退火处理之前，在其表面覆盖ZnO覆盖层。
所述ZnO覆盖层的厚度为1-30nm。
本发明包括以下化学组成：ZnO和Pb0.97La0.02(Zr1-x-ySnxTiy)O3，其中，0≤x≤0.45，0≤y≤0.10。
一种复合结构高电能密度特性的锆酸铅基反铁电厚膜的制备方法，包括如下步骤：
1）Pb0.97La0.02(Zr1-x-ySnxTiy)O3前驱体溶液的制备：
配制化学组分为Pb0.97La0.02(Zr1-x-ySnxTiy)O3的前驱体溶液，其溶质为醋酸铅、醋酸镧、醋酸锡、异丙醇钛、正丙醇锆，按摩尔比，醋酸铅：醋酸镧：醋酸锡：异丙醇钛：正丙醇锆=0.97：0.02：x：y：(1-x-y)，其中，0≤x≤0.45，0≤y≤0.10，溶剂为冰醋酸和水，前驱体溶液的摩尔浓度控制在0.3～0.6M/L；
2）ZnO前驱体溶液配制
配置化学组分为ZnO的前驱体溶液，其溶质为醋酸锌，溶剂为乙二醇乙醚，ZnO前驱体溶液的摩尔浓度控制在0.05～0.2M/L；
3）Pb0.97La0.02(Zr1-x-ySnxTiy)O3厚膜制备
a、采用旋转涂覆的方法将步骤1）中制得的前驱体溶液涂覆在LaNiO3/Si、Pt或者是Pt/LaNiO3底电极材料上，旋转速度为2500～5000转/分、旋转时间为20～50秒，制成湿凝胶膜；
b、将步骤a中制得的湿凝胶膜进行热处理，湿凝胶膜在300～500℃的环境下放置10～40分钟，然后在600～700℃的环境下放置10～40分钟，取出后冷却至室温，制得干凝胶膜；
c、在步骤b中制得的干凝胶膜上涂覆下一层前驱体溶液，涂覆步骤与a相同，进行热处理，热处理过程与步骤b相同，循环往复直到获得厚度为1.5～10μm的厚膜；
4）ZnO覆盖层制备
A、将步骤3）c中制得的厚膜在进行退火处理之前，先在其表面涂覆步骤2）中制得的ZnO前驱体溶液，旋转速度为2500～4000转/分，旋转时间为10～30秒，制得ZnO湿凝胶膜；
B、将步骤A中制得的ZnO湿凝胶膜进行热处理，ZnO湿凝胶膜在200～350℃的环境下放置10～30分钟，然后在450～600℃的环境下放置10～30分钟，取出后冷却至室温，制得ZnO干凝胶膜；
C、将步骤B中制得的ZnO干凝胶膜上涂覆下一层ZnO前驱体溶液，涂覆步骤与A相同，进行热处理，热处理过程与步骤B相同，循环往复直到获得厚度为1～30nm的ZnO覆盖层；
D、将步骤C中制得的具有ZnO覆盖层的复合厚膜直接在650～750℃条件下退火30～90分钟，获得覆盖ZnO覆盖层的Pb0.97La0.02(Zr1-x-ySnxTiy)O3反铁电复合厚膜，其中，0≤x≤0.45，0≤y≤0.10；
E、在步骤D中获得覆盖ZnO覆盖层的Pb0.97La0.02(Zr1-x-ySnxTiy)O3反铁电复合厚膜表面采用直流溅射的方法获得金上电极，其直径为0.2mm或0.5mm、厚度为100～200nm。
本发明的有益效果：本发明制备的覆盖ZnO覆盖层的锆酸铅基反铁电复合厚膜材料，与其他氧化物覆盖层(MgO，TiO2，ZrO2，CeO2，PbO)的锆酸铅基反铁电复合厚膜材料相比，具有较高的介电常数，电能密度，储能效率以及较低的介电损耗，能够在高储能密度大容量电容器中得到应用。
附图说明
图1是本发明实施例与对比例制备的高电能密度特性反铁电复合厚膜的X射线衍射分析图谱；
图2是本发明实施例与对比例制备的高电能密度特性反铁电复合厚膜的储能密度与外加直流电场的关系曲线；
图3是本发明实施例与对比例制备的高电能密度特性反铁电复合厚膜的介电常数、介电损耗与频率的关系曲线。
具体实施方式
Figure BDA0000388213470000032
实施例1
1、底电极选择LaNiO3/Si电极；
2、Pb0.97La0.02(Zr0.97Sn0.05Ti0.02)O3反铁电复合厚膜的制备
1）Pb0.97La0.02(Zr0.97Sn0.05Ti0.02)O3前驱体溶液的制备
A、以醋酸铅，醋酸镧，醋酸锡，异丙醇钛和正丙醇锆为原料，冰醋酸和水为溶剂。首先按照铅、镧、锡的摩尔比为97:2:5的化学计量将醋酸铅[Pb(CH3COO)2]，醋酸镧[La(CH3COO)3]和醋酸锡[Sn(CH3COO)4]在冰醋酸溶液中加热至沸腾10分钟，后冷却至室温，制得溶液a；其次将正丙醇锆[Zr(OC3H7)4]和异丙醇钛[Ti[OCH(CH3)2]4]依次加入已制得的溶液a中，使铅、锆、钛的摩尔比为97:97:2，同时按离子水与铅的摩尔比为30:1加入去离子水，制得溶液b；再次向已制得的溶液b中加入乳酸和乙二醇，其摩尔比为，乳酸：乙二醇Pb0.97La0.02(Zr0.97Sn0.05Ti0.02)O3=1：1：1，室温搅拌40分钟，最终制得Pb0.97La0.02(Zr0.97Sn0.05Ti0.02)O3前驱体溶液，其摩尔浓度控制在0.5M/L，放置24小时后使用；2）ZnO前驱体溶液配制
B、以醋酸锌为原料，溶剂为乙二醇乙醚。将醋酸锌[C4H6O4Zn·2H2O]溶于乙二醇乙醚中，室温搅拌30分钟得到稳定的ZnO前驱体溶液，摩尔浓度控制为0.1M/L，放置24小时后使用；3）Pb0.97La0.02(Zr0.97Sn0.05Ti0.02)O3厚膜制备
a、采用旋转涂覆的方法将步骤1）中制得的前驱体溶液涂覆在LaNiO3/Si底电极材料上，旋转速度为3000转/分、旋转时间为40秒，制成湿凝胶膜；
b、将步骤a中制得的湿凝胶膜进行热处理，湿凝胶膜在350℃的环境下放置10分钟，然后再在600℃的环境下放置10分钟，取出后冷却至室温，制得干凝胶膜；
c、在步骤b中制得的干凝胶膜上涂覆下一层前驱体溶液，涂覆步骤与a相同，进行热处理，热处理过程与步骤b相同，循环往复直到获得厚度为1.5μm的厚膜；
4)ZnO覆盖层制备
A、将步骤3）c中制得的厚膜进行退火处理前，先其表面涂覆步骤2）中制得的ZnO前驱体溶液，ZnO的摩尔浓度为0.1M/L，旋转速度为3000转/分、旋转时间为20秒，制得ZnO湿凝胶膜；
B、将步骤A中制得的ZnO湿凝胶膜进行热处理，ZnO湿凝胶膜在250℃的环境下放置10分钟，然后再在500℃的环境下放置10分钟，取出后冷却至室温，制得ZnO干凝胶膜；
C、将步骤B中制得的ZnO干凝胶膜上涂覆下一层ZnO前驱体溶液，涂覆步骤与A相同，进行热处理，热处理过程与步骤B相同，循环往复直到获得厚度为10nm的ZnO覆盖层；
D、将步骤C中制得的具有ZnO覆盖层的复合厚膜直接在700℃条件下退火30分钟，获得覆盖ZnO覆盖层的Pb0.97La0.02(Zr1-x-ySnxTiy)O3反铁电复合厚膜，其中，0≤x≤0.45，0≤y≤0.10；
E、在步骤D中获得的覆盖ZnO覆盖层的Pb0.97La0.02(Zr1-x-ySnxTiy)O3反铁电复合厚膜表面采用直流溅射的方法获得金上电极，其直径为0.2mm、厚度为100nm。
实施例2
1、底电极选择Pt电极；
2、Pb0.97La0.02(Zr0.90Ti0.10)O3反铁电复合厚膜的制备
1）Pb0.97La0.02(Zr0.90Ti0.10)O3前驱体溶液的制备
以醋酸铅，醋酸镧，异丙醇钛和正丙醇锆为原料，冰醋酸和水为溶剂。首先按照铅、镧的摩尔比为97:2的化学计量将醋酸铅[Pb(CH3COO)2]和醋酸镧[La(CH3COO)3]在冰醋酸溶液中加热至沸腾10分钟，后冷却至室温，制得溶液a；其次将正丙醇锆[Zr(OC3H7)4]和异丙醇钛[Ti[OCH(CH3)2]4]依次加入已制得的溶液a中，使铅、锆、钛的摩尔比为97:90:10，同时按离子水与铅的摩尔比为30:1加入去离子水，制得溶液b；再次向已制得的溶液b中加入乳酸和乙二醇，其摩尔比为，乳酸：乙二醇Pb0.97La0.02(Zr0.90Ti0.10)O3=1：1：1，室温搅拌30分钟，最终制得Pb0.97La0.02(Zr0.90Ti0.10)O3前驱体溶液，其摩尔浓度控制在0.3M/L，放置24小时后使用；2）ZnO前驱体溶液配制
以醋酸锌为原料，溶剂为乙二醇乙醚。将醋酸锌[C4H6O4Zn·2H2O]溶于乙二醇乙醚中，室温搅拌20分钟得到稳定的ZnO前驱体溶液，摩尔浓度控制为0.05M/L，放置24小时后使用；3）Pb0.97La0.02(Zr0.90Ti0.10)O3厚膜制备
a、采用旋转涂覆的方法将步骤1）中制得的前驱体溶液涂覆在Pt电极材料上，旋转速度为2500转/分，旋转时间为20秒，制成湿凝胶膜；
b、将步骤a中制得的湿凝胶膜进行热处理，湿凝胶膜在300℃的环境下放置20分钟，然后再在650℃的环境下放置20分钟，取出后冷却至室温，制得干凝胶膜；
c、在步骤b中制得的干凝胶膜上涂覆下一层前驱体溶液，涂覆步骤与a相同，进行热处理，热处理过程与步骤b相同，循环往复直到获得厚度为5μm的厚膜；
4）ZnO覆盖层制备
A、将步骤3）c中制得的厚膜进行退火处理前，先在其表面涂覆步骤2）中制得的ZnO前驱体溶液，旋转速度为2500转/分，旋转时间为10秒，制得ZnO湿凝胶膜；
B、将步骤A中制得的ZnO湿凝胶膜进行热处理，ZnO湿凝胶膜在200℃的环境下放置20分钟，然后再在450℃的环境下放置20分钟，取出后冷却至室温，制得ZnO干凝胶膜；
C、将步骤B中制得的ZnO干凝胶膜上涂覆下一层ZnO前驱体溶液，涂覆步骤与A相同，进行热处理，热处理过程与步骤B相同，循环往复直到获得厚度为1nm的ZnO覆盖层；
D、将步骤C中制得的具有ZnO覆盖层的复合厚膜直接在650℃条件下退火60分钟，获得覆盖ZnO覆盖层的Pb0.97La0.02(Zr0.90Ti0.10)O3反铁电复合厚膜，其中，0≤x≤0.45，0≤y≤0.10；
E、在步骤D中获得的Pb0.97La0.02(Zr0.90Ti0.10)O3反铁电复合厚膜表面采用直流溅射的方法获得金上电极，其直径为0.5mm、厚度为100nm。
实施例3
1、底电极选择LaNiO3/Pt电极；
2、Pb0.97La0.02(Zr0.50Sn0.45Ti0.05)O3反铁电复合厚膜的制备
1）Pb0.97La0.02(Zr0.50Sn0.45Ti0.05)O3前驱体溶液的制备
以醋酸铅，醋酸镧，醋酸锡，异丙醇钛和正丙醇锆为原料，冰醋酸和水为溶剂。首先按照铅、镧、锡的摩尔比为97:2:45的化学计量将醋酸铅[Pb(CH3COO)2]，醋酸镧[La(CH3COO)3]和醋酸锡[Sn(CH3COO)4]在冰醋酸溶液中加热至沸腾10分钟，后冷却至室温，制得溶液a；其次将正丙醇锆[Zr(OC3H7)4]和异丙醇钛[Ti[OCH(CH3)2]4]依次加入已制得的溶液a中，使铅、锆、钛的摩尔比为1:50:5，同时按离子水与铅的摩尔比为30:1加入去离子水，制得溶液b；再次向已制得的溶液b中加入乳酸和乙二醇，其摩尔比为，乳酸：乙二醇Pb(Zr0.50Sn0.45Ti0.05)O3=1：1：1，室温搅拌60分钟，最终制得Pb(Zr0.50Sn0.45Ti0.05)O3前驱体溶液，其摩尔浓度控制在0.6M/L，放置24小时后使用；
2）ZnO前驱体溶液配制
以醋酸锌为原料，溶剂为乙二醇乙醚。将醋酸锌[C4H6O4Zn·2H2O]溶于乙二醇乙醚中，室温搅拌40分钟得到稳定的ZnO前驱体溶液，摩尔浓度控制为0.2M/L，放置24小时后使用；3）Pb(Zr0.50Sn0.45Ti0.05)O3厚膜制备
a、采用旋转涂覆的方法将步骤1）中制得的前驱体溶液涂覆在LaNiO3/Pt电极材料上，旋转速度为5000转/分、旋转时间为50秒，制成湿凝胶膜；
b、将步骤a中制得的湿凝胶膜进行热处理，湿凝胶膜在500℃的环境下放置40分钟，然后再在700℃的环境下放置40分钟，取出后冷却至室温，制得干凝胶膜；
c、在步骤b中制得的干凝胶膜上涂覆下一层前驱体溶液，涂覆步骤与a相同，进行热处理，热处理过程与步骤b相同，循环往复直到获得厚度为10μm的厚膜；
4）ZnO覆盖层制备
A、将步骤3）c中制得的厚度进行退火处理前，先在其表面涂覆步骤2）中制得的ZnO前驱体溶液，旋转速度为4000转/分，旋转时间为30秒，制得ZnO湿凝胶膜；
B、将步骤A中制得的ZnO湿凝胶膜进行热处理，ZnO湿凝胶膜在350℃的环境下放置30分钟，然后在600℃的环境下放置30分钟，取出后冷却至室温，制得ZnO干凝胶膜；
C、将步骤B中制得的ZnO干凝胶膜上涂覆下一层ZnO前驱体溶液，涂覆步骤与A相同，进行热处理，热处理过程与步骤B相同，循环往复直到获得厚度为30nm的ZnO覆盖层；
D、将步骤C中制得的具有ZnO覆盖层的复合厚膜直接在750℃条件下退火90分钟，获得覆盖ZnO覆盖层的Pb(Zr0.50Sn0.45Ti0.05)O3反铁电复合厚膜，其中，0≤x≤0.45，0≤y≤0.10；
E、在步骤D中获得的Pb(Zr0.50Sn0.45Ti0.05)O3反铁电复合厚膜表面采用直流溅射的方法获得金上电极，其直径为0.2mm、厚度为200nm。
对比例
1、底电极选择LaNiO3/Si电极；
2、Pb0.97La0.02(Zr0.97Sn0.05Ti0.02)O3反铁电复合厚膜的制备
1）Pb0.97La0.02(Zr0.97Sn0.05Ti0.02)O3前驱体溶液的制备
以醋酸铅，醋酸镧，醋酸锡，异丙醇钛和正丙醇锆为原料，冰醋酸和水为溶剂。首先按照铅、镧、锡的摩尔比为97:2:5的化学计量将醋酸铅[Pb(CH3COO)2]，醋酸镧[La(CH3COO)3]和醋酸锡[Sn(CH3COO)4]在冰醋酸溶液中加热至沸腾10分钟，后冷却至室温，制得溶液a；其次将正丙醇锆[Zr(OC3H7)4]和异丙醇钛[Ti[OCH(CH3)2]4]依次加入已制得的溶液a中，使铅、锆、钛的摩尔比为97:97:2，同时按离子水与铅的摩尔比为30:1加入去离子水，制得溶液b；然后，向已制得的溶液b中加入乳酸和乙二醇，其摩尔比为，乳酸：乙二醇Pb0.97La0.02(Zr0.97Sn0.05Ti0.02)O3=1：1：1，室温搅拌30分钟，最终制得Pb0.97La0.02(Zr0.97Sn0.05Ti0.02)O3前驱体溶液，其摩尔浓度控制在0.5M/L，放置24小时后使用；2）ZnO前驱体溶液配制
以醋酸锌为原料，溶剂为乙二醇乙醚。将醋酸锌[C4H6O4Zn·2H2O]溶于乙二醇乙醚中，室温搅拌30min得到稳定的ZnO前驱体溶液，摩尔浓度控制为0.1M/L，放置24小时后使用。3）Pb0.97La0.02(Zr0.97Sn0.05Ti0.02)O3厚膜制备
a、采用旋转涂覆的方法将步骤1）中制得的前驱体溶液涂覆在LaNiO3/Si底电极材料上，旋转速度为3000转/分、旋转时间为40秒，制成湿凝胶膜；
b、将步骤a中制得的湿凝胶膜进行热处理，湿凝胶膜在350℃的下热处理10分钟，然后再在600℃的下热处理10分钟，取出后冷却至室温，制得干凝胶膜；
c、在步骤b中制得的干凝胶膜上涂覆下一层前驱体溶液，涂覆步骤与a相同，进行热处理，热处理过程与步骤b相同，循环往复直到获得厚度为1.5μm的厚膜；
d、将步骤c中制得的厚膜进行退火处理，退火处理前，先在厚膜表面涂覆一层PbO，PbO的摩尔浓度为0.1M/L，旋转速度为3000转/分、旋转时间为20秒，湿凝胶膜制得，厚度为10nm。湿凝胶膜直接在温度为700℃条件下处理30分钟，获得Pb0.97La0.02(Zr0.97Sn0.05Ti0.02)O3反铁电厚膜，其中，0≤x≤0.45，0≤y≤0.10；
e、在步骤d、中获得的Pb0.97La0.02(Zr1-x-ySnxTiy)O3反铁电复合厚膜表面采用直流溅射的方法获得金上电极，其直径为0.2mm、厚度为100nm。
由图1可以看出，本发明所得到的反铁电复合厚膜，具有ZnO覆盖层的样品b、c、d与无ZnO覆盖层的对比例a相比，同样都具有单一的钙钛矿结构。由图2可以看出，在相同的外加直流电场下，本发明得到的反铁电复合厚膜，其顶层具有ZnO覆盖层的样品b、c、d的储能密度最高可达到31.4J/cm3，而无ZnO覆盖层的样品a得到反铁电厚膜的储能密度仅为18.2J/cm3。由图3可以看出本发明得到的反铁电复合厚膜，其顶层具有ZnO覆盖层的样品b、c、d的介电常数最高可达到319，其介电损耗为0.0035，而无ZnO覆盖层的样品a的介电常数为192，其介电损耗为0.0845。
以上表明：本发明的反铁电复合厚膜材料，既具有较高的介电常数又具有较高的储能密度和储能效率，同时具有低的介电损耗，能够在高功率大容量储能电容器中得到应用。

Claims (3)

1.一种复合结构高电能密度厚膜，其特征在于，达到所需厚度的锆酸铅基反铁电厚膜进行退火处理之前，在其表面覆盖ZnO覆盖层。 
2.根据权利要求1所述的一种复合结构高电能密度厚膜，其特征在于，所述ZnO覆盖层的厚度为1-30nm。 
3.根据权利要求1所述的一种复合结构高电能密度厚膜的制备方法，其特征在于，包括如下方法步骤： 
1）Pb0.97La0.02(Zr1-x-ySnxTiy)O3前驱体溶液配制： 
配制化学组分为Pb0.97La0.02(Zr1-x-ySnxTiy)O3的前驱体溶液，以醋酸铅、醋酸镧、醋酸锡、异丙醇钛、正丙醇锆为溶质，按摩尔比，醋酸铅：醋酸镧：醋酸锡：异丙醇钛：正丙醇锆=0.97：0.02：x：y：（1-x-y），其中，0≤x≤0.45，0≤y≤0.10，溶剂为冰醋酸和水，前驱体溶液的摩尔浓度控制在0.3～0.6M/L； 
2）ZnO前驱体溶液配制： 
配置化学组分为ZnO的前驱体溶液，其溶质为醋酸锌，溶剂为乙二醇乙醚，ZnO前驱体溶液的摩尔浓度控制为0.05～0.2M/L； 
3）Pb0.97La0.02(Zr1-x-ySnxTiy)O3厚膜制备： 
a、采用旋转涂覆的方法将步骤1）中制得的前驱体溶液涂覆在LaNiO3/Si、Pt或者是LaNiO3/Pt底电极材料上，旋转速度为2500～5000转/分、旋转时间为20～50秒，制成湿凝胶膜； 
b、将步骤a中制得的湿凝胶膜进行热处理，湿凝胶膜在300～500℃的环境下放置10～40分钟，然后在600～700℃的环境下放置10～40分钟，取出后冷却至室温，制得干凝胶膜； 
c、在步骤b中制得的干凝胶膜上涂覆下一层前驱体溶液，涂覆步骤与a相同，进行热处理，热处理过程与步骤b相同，循环往复直到获得厚度为1.5～10μm的厚膜； 
4）ZnO覆盖层制备 
A、将步骤3）c中制得的厚膜在进行退火处理之前，先在其表面涂覆步骤2）中制得的ZnO前驱体溶液，旋转速度为2500～4000转/分，转时间为10～30秒，制得ZnO湿凝胶膜； 
B、将步骤A中制得的ZnO湿凝胶膜进行热处理，ZnO湿凝胶膜在200～350℃下放置10～30分钟，然后再在450～600℃下放置10～30分钟，取出后冷却至室温，制得ZnO干凝胶膜； 
C、将步骤B中制得的ZnO干凝胶膜上涂覆下一层ZnO前驱体溶液，涂覆步骤与A相同，进行热处理，热处理过程与步骤B相同，循环往复直到获得厚度为1～30nm的ZnO覆盖层； 
D、将步骤C中制得的具有ZnO覆盖层的复合厚膜直接在650～750℃条件下退火30～90分 钟，获得覆盖ZnO覆盖层的Pb0.97La0.02(Zr1-x-ySnxTiy)O3反铁电复合厚膜，其中，0≤x≤0.45，0≤y≤0.10； 
E、在步骤D中获得的覆盖ZnO覆盖层的Pb0.97La0.02(Zr1-x-ySnxTiy)O3反铁电复合厚膜表面采用直流溅射的方法极获金上电极，其直径为0.2mm或0.5mm、厚度为100～200nm。 
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