[科普中国]-陶瓷薄膜

陶瓷薄膜是指用特殊工艺技术，将陶瓷材料制成厚度在几微米以下而仍能保持陶瓷优越性能的一类陶瓷材料。所制成的薄膜器件用于集成电路、半导体电路技术中。

简介陶瓷薄膜是指用特殊工艺技术，将陶瓷材料制成厚度在几微米以下而仍能保持陶瓷优越性能的一类陶瓷材料1。

制备方法陶瓷薄膜制备方法可分为两大类：

(1)物理方法，包括真空热蒸发、直流和射频溅射(包括离子束溅射)，激光蒸发以及分子束外延技术；

(2)化学方法，包括喷雾热解、化学气相沉积(CVD)、溶胶-凝胶(Sol-Gel)及金属有机气相沉积(MOCVD)法等。

每种方法均要求在基片上提供合适的原子流以便使需要的成分的薄膜在基片表面上可控生长。各种制备方法均各有其长处和短处，但可以根据不同的材料对象和应用目标选择适宜的工艺技术1。

应用薄膜常见的陶瓷薄膜有高介电常数的钛酸钡薄膜、钛酸铅薄膜。可用于制造大容量的薄膜电容器。掺镧的锶钡钛酸盐薄膜，可制成热敏电阻辐射热测量器。铌酸锶钡薄膜，可制成热释电探测器；钛酸铋薄膜，可制成铁电显示器。钇钡铜氧薄膜，可制成超导体用。氧化铝薄膜、氧化锆薄膜、氧化钛薄膜，可作为固-液分离膜使用。

未来发展随陶瓷材料及其应用的发展，尤其是功能陶瓷与半导体集成技术的进步，不但要求陶瓷薄膜仍能保持块体材料的优良性能，而且在薄膜的微结构、定向性等方面有更高的要求。

纳米陶瓷材料不仅比普通工程陶瓷材料具有更高的硬度，而且拥有其不具备的韧性，克服了陶瓷材料脆性大的缺点。拥有良好塑性的纳米陶瓷材料可以进行挤压和扎制。由于对纳米陶瓷材料寄以厚望，十多年来，全世界范围内的陶瓷研究者们在纳米陶瓷的制造工艺技术上投入了大量的精力，虽然在技术上取得了巨大的研究成果，但是要大量生产纳米陶瓷材料，在工艺方法上是非常困难的2。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学