[发明专利]一种钙钛矿型缓冲层的制备方法

权利要求书

1.一种钙钛矿型缓冲层的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)将乙酰丙酮氧钛和含有1/2个结晶水的醋酸锶按照摩尔比为1∶1的比例进行称量，然后向醋酸锶中加入体积比为1～10∶1的丙酸和乙酰丙酮的混合溶剂溶解制得溶液A，向乙酰丙酮氧钛中加入2-甲氧基乙醇溶解制得溶液B，再将上述溶液A和溶液B混合均匀，配制成乙酰丙酮氧钛和醋酸锶的摩尔浓度均为0.1mol/L～1.0mol/L的前驱液；

(2)取部分步骤(1)中所述前驱液，向前驱液中加入体积比为1～10∶1的丙酸和乙酰丙酮的混合溶剂，再加入2-甲氧基乙醇进行稀释，搅拌均匀后得到乙酰丙酮氧钛和醋酸锶的摩尔浓度均为0.003mol/L～0.05mol/L的前驱液；

(3)将步骤(2)中稀释后的前驱液以2000转/分钟～5000转/分钟的速率旋涂于用丙酮超声清洗过的基底上，旋涂时间为10s～60s，然后将旋涂前驱液后的基底置于管式炉中，于低氧环境中，以不低于50℃/min的升温速率将炉内温度从室温加热至850℃～1100℃后保温0.1h～1h，再以不低于2℃/min的降温速率冷却至室温，得到SrTiO₃形核层薄膜；所述低氧环境为质量纯度为99.999％的高纯Ar，或为氧质量含量为10^-10ppm～10^-3ppm的Ar-H₂混合气氛，或为氧质量含量为10^-10ppm～10^-3ppm的N₂-H₂混合气氛；

(4)将步骤(1)中所述前驱液以2000转/分钟～5000转/分钟的速率旋涂于步骤(3)中所述SrTiO₃形核层薄膜上，旋涂时间为10s～60s，然后将旋涂前驱液后的SrTiO₃形核层薄膜置于管式炉中，于低氧环境中，以不低于50℃/min的升温速率将炉内温度从室温加热至900℃～1100℃后保温0.5h～3h，再以不低于2℃/min的降温速率冷却至室温，得到钙钛矿型SrTiO₃缓冲层；所述低氧环境为质量纯度为99.999％的高纯Ar，或为氧质量含量为10^-10ppm～10^-3ppm的Ar-H₂混合气氛，或为氧质量含量为10^-10ppm～10^-3ppm的N₂-H₂混合气氛。

2.根据权利要求1所述的一种钙钛矿型缓冲层的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述混合溶剂中丙酸和乙酰丙酮的体积比为2～5∶1。

3.根据权利要求1所述的一种钙钛矿型缓冲层的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述混合溶剂中丙酸和乙酰丙酮的体积比为2～5∶1。

4.根据权利要求1所述的一种钙钛矿型缓冲层的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述混合溶剂与2-甲氧基乙醇的体积比为3∶1。

5.根据权利要求1所述的一种钙钛矿型缓冲层的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述基底为NiW基带、NdGaO₃单晶基片、LaAlO₃单晶基片或YSZ单晶基片，其中YSZ是指钇稳定的氧化锆。