[发明专利]一种具有籽晶层的锆钛酸钡钙薄膜及其制备方法和应用有效

专利信息
申请号: 201610293378.4 申请日: 2016-05-05
公开(公告)号: CN105977374B 公开(公告)日: 2019-03-01
发明(设计)人: 李伟;朱彦;杨松;李如月;徐志军;初瑞清;沈圳;仪鹏 申请(专利权)人: 聊城大学
主分类号: H01L41/187 分类号: H01L41/187;H01L41/43
代理公司: 上海光华专利事务所(普通合伙) 31219 代理人: 金彦;许亦琳
地址: 252059*** 国省代码: 山东;37
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摘要: 发明属于功能材料与器件领域,具体涉及一种具有籽晶层的锆钛酸钡钙薄膜及其制备方法。所述锆钛酸钡钙薄膜包括基片层、籽晶层和薄膜层,所述籽晶层在所述基片层和薄膜层之间,所述籽晶层和薄膜层的化学通式为Ba(1‑x)CaxTi(1‑y)ZryO3,其中x=0.01~0.16,y=0.02~0.12。所述制备方法使用低浓度前驱体溶液制备籽晶层,然后再用高浓度前驱体溶液制备锆钛酸钡钙薄膜,解决了锆钛酸钡钙薄膜制备过程中开裂的问题,提高无铅薄膜的压电性和介电性,且低成本和可控,制得的具有籽晶层的锆钛酸钡钙薄膜平整度高,均匀性好,无裂纹,质量高,使其在微机电系统、铁电存储系统或多功能集成器件中得到实际应用。
搜索关键词: 一种 具有 籽晶 钛酸钡 薄膜 及其 制备 方法 应用
【主权项】:
1.一种锆钛酸钡钙薄膜,其特征在于,所述锆钛酸钡钙薄膜包括基片层、籽晶层和薄膜层,所述籽晶层在所述基片层和薄膜层之间,所述籽晶层和薄膜层的化学通式为Ba(1‑x)CaxTi(1‑y)ZryO3,其中x=0.01~0.16,y=0.02~0.12,所述籽晶层的厚度为8~40nm,所述薄膜层的厚度为150~600nm,所述锆钛酸钡钙薄膜通过包括如下步骤的制备方法获得:a)按化学通式中元素的化学计量比称取原料:含Ba化合物、含Ca化合物、含Ti化合物和含Zr化合物,将原料溶于乙酸和乙二醇乙醚或乙酸和乙二醇甲醚,用乙酰丙酮为络合剂配制前驱体溶液一和前驱体溶液二,所述前驱体溶液一的浓度为0.05~0.15M,所述前驱 体溶液二的浓度为0.2~0.4M;b)在基片上旋转涂覆所述前驱体溶液一,然后进行热处理;c)依据籽晶层的厚度选择重复步骤b)的次数,得到籽晶层的基片;d)将步骤c)得到的基片在籽晶层上旋转涂覆所述前驱体溶液二,然后进行热处理;e)依据薄膜层的厚度选择重复步骤d)的次数,然后进行退火,得到所述锆钛酸钡钙薄膜;步骤b)中,热处理的条件:依次100~200℃处理2~3分钟,300~400℃处理2~5分钟,600~700℃处理5~10分钟;步骤d)中,热处理的条件:依次在100~200℃处理2~5分钟,400~500℃处理5~10分钟;步骤e)中,退火的条件:700~750℃退火20~50分钟。
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