[发明专利]一种液相自组装技术制备具有介电性能的铁酸铋薄膜的方法

权利要求书

1.一种液相自组装技术制备具有介电性能的铁酸铋薄膜的方法，其特征在于：以Bi(NO₃)₃·5H₂O、Fe(NO₃)₃·9H₂O为原料，连同冰醋酸一起溶于蒸馏水中，然后加入络合剂柠檬酸，得到前驱液，其中，在前驱液中，铋离子浓度为0.01mol/L，铁离子浓度为0.01～0.045mol/L，冰醋酸体积分数为2％，柠檬酸浓度为0.02mol/L；以功能化自组装单层膜为模板，在60～90℃下将模板悬浮于前驱液表面反向吸附制备薄膜，接着，将薄膜在在300℃退火30min，以去除薄膜表面残留的有机物，然后在550℃保温退火制备出晶化的铁酸铋薄膜；将制备的晶化后的铁酸铋薄膜再次进行紫外光照射、反向吸附、干燥、去除有机物、退火处理，如此反复直至得到设定厚度的铁酸铋薄膜。

2.如权利要求1所述的液相自组装技术制备具有介电性能的铁酸铋薄膜的方法，其特征在于：所述功能化自组装单层膜的制备方法为：首先将基板洗涤干净，然后在紫外光下照射20min，接着，于OTS-甲苯溶液中浸泡30min即可，其中，OTS-甲苯溶液中，OTS的体积分数为1％，最后，在120℃干燥后再于紫外光下照射40min。

3.如权利要求1所述的液相自组装技术制备具有介电性能的铁酸铋薄膜的方法，其特征在于：所述模板悬浮于前驱液表面的沉积时间为6～30h。

4.如权利要求1所述的液相自组装技术制备具有介电性能的铁酸铋薄膜的方法，其特征在于：所述最后得到的铁酸铋薄膜的厚度为40～600nm。

5.一种液相自组装技术制备具有介电性能的铁酸铋薄膜的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：前驱液的配置：称取Bi(NO₃)₃·5H₂O、Fe(NO₃)₃·9H₂O，量取冰醋酸，溶于蒸馏水配置成200ml的溶液，室温搅拌至完全澄清，加入柠檬酸，继续室温搅拌直至溶液澄清，即得前驱液，在该前驱液中，所述铋离子浓度为0.01mol/L，铁离子浓度为0.01～0.045mol/L，柠檬酸浓度为0.02mol/L，冰醋酸的体积分数为2％；

步骤二：基板的功能化：将基片分别置于去离子水、丙酮、无水乙醇中超声洗涤10min，于紫外光下照射20min后，于OTS-甲苯溶液中浸泡30min制备OTS单层膜，于120℃干燥5min以去除有机物，最后于紫外光下照射40min，得到功能化的基板，其中，OTS-甲苯溶液中，OTS的体积分数为1％；

步骤三：薄膜的沉积：将基板功能化的一面朝下悬浮于步骤一制得的前驱液表面，在60℃～90℃沉积6h～30h制备出非晶态薄膜；

步骤四：薄膜的晶化：将所制备的非晶态的薄膜在室温干燥后放入马弗炉中，于300℃保温10min以去除有机物，于550℃保温退火10min～120min得到晶化的薄膜；

步骤五：再次沉积退火：将晶化的薄膜再次紫外照射进行功能化处理，然后按与之前相同的条件进行沉积并退火处理，如此反复多次沉积并逐层退火制备出设定厚度的功能铁酸铋薄膜。