[发明专利]一种高介电蛋清薄膜材料的制备方法以及可穿戴电子器件

说明书

本发明适用于材料技术领域，提供了一种高介电蛋清薄膜材料的制备方法以及可穿戴电子器件。该薄膜制备方法包括：从禽蛋中提取出蛋清溶液；按配方称取三聚甘油、5,6‑二羟基吲哚、NaHCO₃粉末和蛋清溶液；将三聚甘油加入称好的蛋清溶液中，在室温条件下搅拌2.5～3.5小时，得到第一混合液；向第一混合液加入5,6‑二羟基吲哚和NaHCO₃粉末，并搅拌至溶液颜色变为黑紫色，得到第二混合液；将第二混合液均匀滩涂在预先准备好的玻璃板上，并于95℃～99℃保持2.5～3.5小时烘干，取出并冷却至室温后剥离，得到薄膜材料。采用本发明制备方法制得的薄膜材料，采用成本低廉且可生物降解的禽蛋蛋清作为薄膜主要原料，并且制得的薄膜材料具有优异的介电性能，可与目前的使用的HfO₂媲美。

技术领域

本发明属于材料技术领域，尤其涉及一种高介电蛋清薄膜材料的制备方法以及可穿戴电子器件。

背景技术

目前电子设备、包括笔记本电脑、超级计算机和人工智能芯片等都是基于硅基技术发展起来的。首先，随着芯片上的晶体管的数量集成度不断提高，使得SiO₂材料的物理厚度不断缩减，目前已经接近其物理极限厚度(～3纳米)。寻找合适的高介电常数材料来替代SiO₂延续硅基材料电子器件寿命是最为直接有效的方方法。其次，硅基材料制备的晶体管为基础的电子产品不可降解和环境污染成为难以攻克的难题。半个世纪以来，发展环境友好型功能材料、储备新一代功能电子产品制备技术是当下世界各个国家研发和技术保护的重点之一。最后，可穿戴、超高柔性的电子产品在航海、航天、军事和民用方向无不显示出其巨大的优势和潜力。

目前用于替代SiO₂材料用于扩展晶体管集成密度，由于HfO₂(二氧化铪)的介电常数在13～25之间，使用HfO₂来替代SiO₂可以有效的解决由于物理极限厚度带来的漏电流问题。最为代表性的是目前CPU,i3～i7系列的处理器，就是使用了这种HfO₂的复合物。

但是，HfO₂材料难以满足柔性电子产品的需求，并且Hf金属材料属于不可再生的稀有金属资源，成本昂贵且不可降解，环保性差。

发明内容

本发明实施例提供一种薄膜材料，旨在解决现有的HfO₂材料难以满足柔性电子产品的需求，并且Hf金属材料属于不可再生的稀有金属资源，成本昂贵且不可降解，环保性差的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种薄膜材料的制备方法，包括如下步骤：

从禽蛋中提取出蛋清溶液；

按配方称取三聚甘油、5,6-二羟基吲哚、NaHCO₃粉末和蛋清溶液，备用；

将三聚甘油加入称好的蛋清溶液中，在室温条件下搅拌2.5～3.5小时，得到第一混合液；

向所述第一混合液加入5,6-二羟基吲哚和NaHCO₃粉末，并搅拌至溶液颜色变为黑紫色，得到第二混合液；

将所述第二混合液均匀滩涂在预先准备好的玻璃板上，并将所述玻璃板放入烘干装置中，95℃～99℃保持2.5～3.5小时，取出并冷却至室温后剥离，得到所述薄膜材料。

本发明实施例还提供了一种可穿戴电子器件，所述可穿戴电子器件包括采用上述的薄膜材料的制备方法制得的薄膜材料制得的电子元件。