[发明专利]高掺杂BaTiO3:Fe多铁薄膜材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种高Fe含量掺杂BaTiO3多铁薄膜材料及其制备方法，其分子式为BaTi1‑xFexO3，x为掺杂成分的原子比，x＝0.01～0.4，其制备方法，包括有如下依次步骤1)前驱体制备；2)衬底清洗预处理；3)高掺杂BaTiO3Fe多铁薄膜的制备将步骤1)制得的高掺杂BaTiO3Fe溶胶前驱体旋涂于步骤2)所述的衬底上，然后对其进行阶梯退火；4)多次重复步骤3)的涂胶、退火过程，得到需要厚度的薄膜样品。本发明的前驱体溶液澄清透明，能够长时间存放；所生长的薄膜表面均匀致密，结晶性能好，无杂相，且生成的薄膜厚度可控性好，单向性高；薄膜材料在室温下具有较好的铁电和铁磁性。

主权项

高掺杂BaTiO3:Fe多铁薄膜材料的制备方法，所述的高掺杂BaTiO3:Fe多铁薄膜材料，其分子式为BaTi1‑xFexO3，x为掺杂成分的原子比，x＝0.01～0.4，包括有如下依次步骤：1)前驱体制备将可溶于醇和有机酸的Fe源、Ba源和Ti源溶于醇、有机酸和乙酰丙酮，经搅拌溶解后，加入乙二醇或者乙二醇与聚乙烯吡咯烷酮的乙醇溶液，再经搅拌得到澄清透明棕红色溶液，密闭，高温陈化过滤所述溶液制得高掺杂BaTiO3:Fe溶胶前驱体；其中Ba离子浓度为0.01～1mol/l；2)衬底清洗预处理选择衬底清洗，将其在丙酮，酒精和去离子水中分别超声1～15分钟，再用高纯N2吹干，在300～850℃退火3～5分钟；3)高掺杂BaTiO3:Fe多铁薄膜的制备将步骤1)制得的高掺杂BaTiO3:Fe溶胶前驱体旋涂于步骤2)所述的衬底上，然后在200～850℃之间对其进行阶梯退火；4)多次重复步骤3)的涂胶、退火过程，得到需要厚度的薄膜样品；5)电极制备：向步骤4)制得的导电衬底的高掺杂BaTiO3:Fe多铁薄膜上，溅射Pt或者Au电极。