[发明专利]一种(100)择优取向铁酸铋薄膜的制备方法

摘要

一种(100)择优取向铁酸铋薄膜的制备方法，它涉及一种薄膜材料的制备工艺。它解决现有技术中制备BiFeO₃薄膜工艺复杂、成本高、结晶温度高、薄膜致密度低、颗粒分布不均、表面粗糙和无择优取向性的问题。其方法步骤是分别将硝酸铁和次硝酸铋与醋酸混合，再分别加乙二醇溶液，将两溶液混合搅拌得BiFeO₃溶胶，然后将BiFeO₃溶胶旋涂到清洗过的Pt/Ti/SiO₂/Si基片上，干燥、焙烧，晶化热处理后得BiFeO₃薄膜。本发明BiFeO₃薄膜的制备成膜质量高、呈现(100)择优取向、铁电铁磁性能好、适用于工业化生产。

主权项

1.一种(100)择优取向铁酸铋薄膜的制备方法，其特征在于一种(100)择优取向铁酸铋薄膜的制备方法步骤如下：a、将硝酸铁与醋酸按1∶10～80摩尔比混合，然后缓慢加入浓度为99.0～99.8％的乙二醇溶液，使溶液中铁离子与乙二醇的摩尔比为1∶5～18，再搅拌8～12min；b、将次硝酸铋与醋酸按1∶50～400摩尔比混合，然后缓慢加入浓度为99.0～99.8％的乙二醇溶液，使溶液中铋离子与乙二醇的摩尔比为1∶5～18，再搅拌8～12min；c、将步骤a和b制备的溶液混合，再搅拌20～40min，得BiFeO3溶胶；d、将Pt/Ti/SiO2/Si基片分别在丙酮和无水乙醇中超声清洗4～6min，干燥；e、将BiFeO3溶胶通过匀胶机旋涂到清洗过的Pt/Ti/SiO2/Si基片上，以1300～1700r/min旋涂10s，再以2800～3200r/min旋涂15s后在室温条件下干燥4～6min，再置于50～70℃条件下干燥20～40min；f、将干燥后的薄膜放入490～510℃马弗炉中焙烧8～12min后取出冷却至室温；g、将取出的薄膜放入马弗炉中，以5～10℃/min的速度升温到190～210℃并保温40～60min，然后升温到390～410℃再保温40～60min，之后以10℃/min的速度升温到490～510℃并保温20～40min，得BiFeO3薄膜。