[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有效
申请号: | 201210035204.X | 申请日: | 2012-02-16 |
公开(公告)号: | CN102583569A | 公开(公告)日: | 2012-07-18 |
发明(设计)人: | 谈国强;尹君 | 申请(专利权)人: | 陕西科技大学 |
主分类号: | C01G49/00 | 分类号: | C01G49/00 |
代理公司: | 西安通大专利代理有限责任公司 61200 | 代理人: | 徐文权 |
地址: | 710021 *** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 组装 技术 制备 具有 性能 铁酸铋 薄膜 方法 | ||
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。
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