[0045] 所述光伏材料层5选用Pb1-xLaxZr1-yTiyO3(0
[0046] 所述顶电极层6选用铟锡氧化物(ITO)、锡氟氧化物(FTO)、锌铝氧化物(AZO)中的一种制成,优选ITO。
[0047] 上述的光致伸缩薄膜,如果将SrRuO3单晶作为衬底,则衬底SrTiO3可以不要。考虑到SrRuO3单晶比较昂贵,而SrTiO3比较廉价,本实例选择SrTiO3单晶作为衬底。
[0048] 上述光致伸缩复合膜制备:首先采用磁控溅射法在具有(001)取向的STO单晶衬底上生长底电极SRO薄膜,然后通过改变沉积温度、功率、时间,在SRO底电极上溅射沉积Pb(Zr0.52Ti0.48)O3薄膜,最后将其进行快速退火。采用同样技术在Pb(Zr0.52Ti0.48)O3薄膜上依次沉积SRO中间电极、Pb0.97La0.03Zr0.52Ti0.48O3薄膜以及顶电极ITO。Pb0.97La0.03Zr0.52Ti0.48O3薄膜经快速退火后,采用同样方法研究其晶粒取向,并分别对Pb(Zr0.52Ti0.48)O3、Pb0.97La0.03Zr0.52Ti0.48O3薄膜预极化。
[0049] 通过调控溅射功率和沉积时间,在SRO/STO上制备出不同厚度的Pb(Zr0.52Ti0.48)O3、Pb0.97La0.03Zr0.52Ti0.48O3薄膜;通过改变衬底、沉积温度、退火温度和保温时间等工艺参数,制备出不同晶粒尺寸的Pb(Zr0.52Ti0.48)O3、Pb0.97La0.03Zr0.52Ti0.48O3薄膜;通过膜厚和退火速度等可调控Pb(Zr0.52Ti0.48)O3、Pb0.97La0.03Zr0.52Ti0.48O3薄膜的电畴尺寸。
[0050] 如图2所示,基于上述光致伸缩复合膜制作的光驱动器,包括:
[0051] 一衬底层1’;
[0052] 一底电极2’,生长在衬底层1’上;
[0053] 一压电材料层3’,沉积在底电极2’上;
[0054] 一中间电极层4’,沉积在压电材料层3’上;
[0055] 一光伏材料层5’,沉积在中间电极层4’上;
[0056] 一顶电极层6’,沉积在光伏材料层5’上,选用透光的导电材料制成。
[0057] 所述底电极2’的一端向上延伸分别与压电材料层3’、光伏材料层5’和顶电极层6’连接;所述光伏材料层5’与底电极层2’连接的一端向下延伸至压电材料层3’表面,用于将中间电极层4’与底电极2’隔开。本实施例中底电极2’设置为L形,其侧面分别与压电材料层3’、光伏材料层5’和顶电极层6’连接,实现底电极2’与顶电极层6’的无导线导通,有利于减小光驱动器的尺寸。所述压电材料层和光伏材料层均为薄膜形式制作成驱动器也有利于减小光驱动器的尺寸。本实施例的光伏材料层5’设置为倒L形,其L侧面沉积在底电极2’的侧面上,防止中间电极层4’与底电极2’导通,所述中间电极层4’沉积在光伏材料层5’与底电极2’之间的L型腔。
[0058] 所述压电材料层3’、中间电极层4’、光伏材料层5’和顶电极层6’的截面长度依次比其所覆盖层短,方便连接底电极2’、中间电极层4’和顶电极层6’测量光伏材料层5’的光生电压和压电材料层3’的压电性。
[0059] 所述衬底层1’选用SrTiO3基片、硅基片、铂基片其中一种,优选SrTiO3基片。
[0060] 所述底电极2’和中间电极层4’选用SrRuO3、钙钛矿型(LaNiO3)其中一种制成,优选SrRuO3。
[0061] 所述压电材料层3’选用Pb(ZrxTi1-x)O3(0
[0062] 所述光伏材料层5’选用Pb1-xLaxZr1-yTiyO3(0
[0063] 所述顶电极层6’选用铟锡氧化物(ITO)、锡氟氧化物(FTO)、锌铝氧化物(AZO)中的一种制成,优选ITO。
[0064] 上述基于光致伸缩复合膜制作的的光驱动器的加工过程:首选利用磁控溅射方法在SrTiO3单晶衬底上生长一定厚度的SrRuO3薄膜,并采用刻蚀技术在其上加工好SRO底电极。再利用磁控溅射法在SRO底电极表面依次掩模生长PZT压电薄膜、SRO中间电极、PLZT铁电光伏薄膜、ITO透明顶电极,制作出具有光致伸缩效应ITO/PLZT/SRO/PZT/SRO/STO光致伸缩复合膜的光驱动器。