[发明专利]La-Sn共掺杂钛酸铋基铁电薄膜及其制备方法

权利要求书

1.La-Sn共掺杂钛酸铋基铁电薄膜，其特征在于，其分子式为Bi_4-xLa_xTi_3-ySn_yO₁₂，其中0＜x≤1，0＜y≤0.1。

2.权利要求1所述的La-Sn共掺杂钛酸铋基铁电薄膜的制备方法，该方法为化学溶液沉积法，其特征在于，具体制备步骤如下：

(1)溶胶的配制：根据分子式Bi_4-xLa_xTi_3-ySn_yO₁₂，按摩尔比为五水合硝酸铋:五水硝酸镧:钛酸正四丁酯:硝酸锡＝4-x:x:3-y:y称取各原料组分，将称量得到的五水合硝酸铋和五水硝酸镧加入溶剂柠檬酸中，柠檬酸的加入量与配制的溶胶体积近似相等，搅拌并加热至40～60℃，保温20～40min后，降至室温；然后加入上述称量得到的钛酸正四丁酯；再加入EDTA，EDTA加入量为钛酸正四丁酯摩尔数的0.5～1倍，室温搅拌30～60min，即得到Bi_4-xLa_xTi_3-ySn_yO₁₂溶胶；该溶胶经过酸性滤纸过滤后，放置在密封瓶中常温环境下静置12-24h，以备后序使用；

(2)将步骤(1)所得的溶胶旋转涂覆在基片上，旋转涂覆速度为3000～5000r/min，旋转涂覆时间为10～30s，每涂覆1层，烘烤1～5min，以除去膜中残余溶剂并分解部分有机物；如此重复3～5次，获得所需厚度的前驱膜；

(3)将步骤(2)所得的前驱膜进行快速热处理，所述热处理是在空气中将步骤(2)制备的前驱膜放入已升温至650～750℃的马弗炉中，再恒温5～15min，随炉冷却至室温，制得Bi_4-xLa_xTi_3-ySn_yO₁₂铁电薄膜。

3.根据权利要求2所述的La-Sn共掺杂钛酸铋基铁电薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，五水合硝酸铋在化学计量摩尔比基础上过量10～15％。

4.根据权利要求2所述的所述的La-Sn共掺杂钛酸铋基铁电薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，按Bi_4-xLa_xTi_3-ySn_yO₁₂的分子浓度计算，溶胶的浓度为0.06～0.2mol/L；各原料组分和混合溶剂的用量根据配制前驱液所需总量和选用的前驱液最终浓度计算。

5.根据权利要求2所述的所述的La-Sn共掺杂钛酸铋基铁电薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，基片为Pt/Ti/SiO₂/Si(111)。