[发明专利]一种抗辐射性能良好的掺钕钛酸铋无铅铁电薄膜的制备方法

摘要

本发明涉及一种应用于铁电存储器的抗辐射性能良好的掺钕钛酸铋无铅铁的制备方法。其具体步骤是：首先用溶胶－凝胶法配制前躯体溶液，然后将前躯体溶液旋涂在衬底上制备薄膜，最后将薄膜在650℃－750℃下退火即可。本发明制备出来的铁电薄膜具有良好的抗辐射性能，在电子辐射前后，其剩余极化强度基本无变化，漏电流略有减小，抗疲劳性能稍有增强。可应用于航空航天、核工业、军事等辐射相关领域的铁电存储器之用。

主权项

1、一种抗辐射性能良好的掺钕钛酸铋无铅铁电薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：(1)前躯体溶液的配制：依据化学式Bi4-xNdxTi3O12，即各组分的摩尔比为：Bi∶Nd∶Ti∶O＝4-x∶x∶3∶12，0＜x≤1.5，称量硝酸铋、醋酸钕和钛酸丁酯，其中Bi元素还需过量添加占Bi元素总摩尔量的4-10％；将冰醋酸溶剂加入到硝酸铋和醋酸钕的混合物中，磁搅拌至全溶，形成硝酸铋、醋酸钕混合溶液。再将钛酸丁酯，徐徐加入到上述混合溶液中，再加入冰醋酸和乙二醇甲醚进行稀释，充分搅拌1-2h，静置5-7天后，过滤得到掺钕钛酸铋前躯体溶液备用；(2)铁电薄膜的制备：在衬底上涂覆一层掺钕钛酸铋前躯体溶液后，采用旋涂方式，利用匀胶机，先低速离心旋转，甩胶转速为400-600rpm，时间为4-10s；再高速离心旋转，匀胶转速为3000-5000rpm，时间为30-60s，从而形成一层掺钕钛酸铋湿膜；将所述湿膜烘干；将烘干的薄膜进行热分解，热分解温度为350℃-450℃，时间为4-8min；重复上述步骤，直到掺钕钛酸铋无铅薄膜达到预定的厚度为止，形成非晶薄膜；最后将非晶薄膜在650℃-750℃，空气、氧气或氮气氛围中进行结晶退火，退火时间为5-30min，从而得到掺钕钛酸铋无铅铁电薄膜。