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LSCO(La0.5Sr0.5CoO3)是一种重要的钙钛矿结构导电金属氧化物。它适合作为钙钛矿结构铁电薄膜材料PbZrxTi1-xO3(PZT)的底电极，因为它们具有相近的晶体结构和晶格常数，匹配良好。LSCO具有良好热稳定性，使得PZT/LSCO的界面清晰，性能可靠。采用脉冲激光溅射法可以在Si基片和氧化物基片上实现LSCO的取向性生长，并具有良好的表面平整度。在该底电极上制备的PZT薄膜，显示具有较低漏电流和抗疲劳特性。据文献报道，富Zr钙钛矿反铁电体PZT具有储能特性，对其进行掺杂改性可望使其得到优化，La掺杂的PbZrO3具有高达14.9J/Cm3的储能密度，Nb掺杂的富Zr反铁电Pb(Zr，Sn，Ti)O3[PZST]的电滞回线显示出比La掺杂的PZST具有更好的矩形特征。Nb掺杂的富锆PZT陶瓷薄膜Pb(Zr0.96Ti0.03)Nb0.01O3[PZNT]的反铁电性能具有重要意义。
本文实验用sol—gel法在SiO2/Si(100)基底上制备了PZNT/LSCO异质结薄膜。首先研究了退火工艺对LSCO/SiO2/Si(100)薄膜的结构特性和导电特性的影响，给出sol—gel法制备的LSCO/SiO2/Si(100)扫描原子力显微表面形貌。其次，通过与PZNT/Pt和PZNT/LNO作对比研究了PZNT/LSCO异质结构的结构特性、储能特性以及介电性能，以探求反铁电薄膜PZNT/LSCO异质结构的储能特性的优化。
结果表明，溶胶法制备LSCO薄膜取向特性不受退火工艺中升温速度的影响。较难形成高平整度的薄膜，不同的预晶化温度和升温速度对LSCO的取向特性没有明显的影响。采用LNO作为缓冲层可以实现LSCO的高度100择优取向的生长。原子力显微图片显示，LSCO具有表面织纹结构，该织纹结构带来的应力不均匀造成LSCO的随机取向特性，以及较高的表面粗糙度。通过比较Pt/PZNT/Pt，Pt/PZNT/LNO，Pt/PZNT/LSCO发现导电金属氧化物做底电极的PZNT具有较好的矩形特性，Pt/PZNT/LSCO异质结具有比Pt/PZNT/LNO更大的最大极化，比Pt/PZNT/Pt更好的矩形回线特征。三种结构的储能密度分别为6.55J/c㎡(LNO底电极)，5.54J/c㎡(LSCO底电极)和7.05J/c㎡(Pt底电极)。PZNT的储能密度强烈依赖于反铁电电滞回线的特征，矩形特征好、剩余极化低和饱和极化大的反铁电材料具有较大的储能密度。