[发明专利]一种钒酸铋铁电薄膜电容的制备方法

权利要求书

1.一种钒酸铋铁电薄膜电容的制备方法，其特征在于，由Cu下电极、钒酸铋中间铁电层及ZnCo₂O₄上电极构成金属-绝缘层-导电氧化物结构薄膜电容，所述制备方法包括步骤：以Si为基底，利用真空蒸镀，真空度不低于10^-3 Pa，卷取速度为150m/min，沉积Cu薄膜层，形成底部导电层；将10-50mol/L的NH₄VO₃与20-100mol/L的Bi(NO₃)₃·5H₂O均匀混合后，掺入5-35mol/L的Fe(NO₃)₃溶液；将混合溶液与沉积了Cu层的Si基底置于反应釜中，在350℃下水热反应16h，沉积铁掺杂钒酸铋铁电薄膜；自然冷却至室温利用乙醇及去离子水清洗后，进行真空干燥；通过射频磁控溅射，沉积ZnCo₂O₄导电层，制备上电极；最后，在N₂气中400 ℃下经2 h的退火，制备出钒酸铋铁电薄膜电容。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其中所述NH₄VO₃与Bi(NO₃)₃·5H₂O的摩尔比为1：2，并通过机械搅拌对溶液进行均匀混合，转速为200转/分钟，搅拌时间为2h。

3.根据权利要求1所述的制备方法，沉积铁掺杂钒酸铋铁电薄膜后，在真空中进行24h干燥，干燥温度为80℃。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其中所述ZnCo₂O₄上电极在300 W溅射功率，200 ℃的衬底温度以及0.4 Pa的Ar溅射气压下，进行射频磁控溅射沉积。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其中所述铁掺杂钒酸铋铁电薄膜利用水热过程置换，对钒酸铋铁电薄膜进行铁离子掺杂。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其中所述ZnCo₂O₄上电极与Cu下电极，分别通过溅射ZnCo₂O₄与真空蒸发Cu块体沉积为薄膜。