[发明专利]一种氧化镁钛高介电常数薄膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.  一种氧化镁钛高介电常数薄膜的制备方法，其特征在于具体步骤如下：

（1）配制镁钛前驱体溶液

以乙二醇单甲醚为溶剂，将乙醇镁Mg(OC₂H₅)₂溶解其中，经0.2 - 2.0小时搅拌形成澄清溶液；再将钛酸四丁酯Ti(C₄H₉O)₄溶解其中，经0.2 - 1.0小时搅拌至澄清溶液；然后向其中加入质量浓度为38%的浓盐酸，并进行振荡，形成澄清稳定的前驱体溶液，再静置45 - 60小时，形成溶胶；其中乙二醇单甲醚与浓盐酸的体积比为9:1 - 10:3，溶液中Mg离子、Ti离子的摩尔比为0.9:0.1 - 0.1:0.9，Mg离子摩尔浓度为0.1 - 1.5 M；

（2）制备氧化镁钛薄膜

将步骤（1）制备的镁钛溶胶旋转涂覆于玻璃基板上，进行预热处理；再旋转涂覆镁钛溶胶，经反复几次；然后在大气中进行高温热处理，得到目标厚度的氧化镁钛薄膜Ti_xMg_1-xO，x = 0.01 - 0.99；涂覆镁钛溶胶的次数根据氧化镁钛薄膜的厚度要求确定。

2.  根据权利要求1所述的氧化镁钛高介电常数薄膜的制备方法，其特征在于所述旋转涂覆的转速为1000 - 6000转/分钟，每次涂覆时间为20 - 40秒。

3.  根据权利要求2所述的氧化镁钛高介电常数薄膜的制备方法，其特征在于所述的预热处理温度为100 - 350℃，每次预热处理时间5 - 30分钟。

4.  根据权利要求3所述的氧化镁钛高介电常数薄膜的制备方法，其特征在于所述高温热处理的步骤为，经预热处理后的薄膜，从室温开始以5 - 20℃每分钟的升温速率升温，直至400 - 500℃，恒温维持30 - 240分钟，自然冷却至室温。

5.  一种由权利要求1 - 4之一所述制备方法制备得到的氧化镁钛高介电常数薄膜，该薄膜具备优良的介电常数，当前驱体中Mg离子与Ti离子摩尔百分比从0.95:0.05变化到0.4:0.6时，制备得到的氧化镁钛薄膜的介电常数从10.5变化到21.3。

6.  一种如权利要求5所述氧化镁钛高介电常数薄膜作为栅介质层在薄膜晶体管中的应用。

7.  一种以权利要求5所述氧化镁钛高介电常数薄膜作为栅介质层的薄膜晶体管。