[发明专利]一种逐层交替掺杂低漏电流BiFeO3 薄膜及其制备方法

摘要

一种逐层交替掺杂低漏电流BiFeO3薄膜及其制备方法，将硝酸铋、硝酸铁和硝酸溶于乙二醇甲醚和醋酸酐的混合液中，得到前驱液A；将硝酸铋、硝酸铁和硝酸钐溶于乙二醇甲醚和醋酸酐的混合液中，得到前驱液B；先用前驱液A旋涂在FTO/glass基片上，烘烤并退火制备Tb掺杂的晶态的BiFeO3薄膜，在此薄膜上旋涂前驱液B，烘烤并退火制备出Sm掺杂的晶态的BiFeO3薄膜，在Sm掺杂的晶态的BiFeO3薄膜上交替制备Tb掺杂的晶态的BiFeO3薄膜和Sm掺杂的晶态的BiFeO3薄膜，即得到逐层交替掺杂低漏电流BiFeO3薄膜。本发明采用溶胶凝胶工艺，设备要求简单，适宜在大的表面和形状不规则的表面上制备薄膜，且化学组分精确可控。

主权项

一种制备逐层交替掺杂低漏电流BiFeO3薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：1）将Bi(NO3)3·5H2O、Fe(NO3)3·9H2O以及Tb(NO3)3·6H2O按（0.91‑0.97）:1:（0.08‑0.14）的摩尔比溶于乙二醇甲醚和醋酸酐的混合液中搅拌均匀，得到前驱液A；将Bi(NO3)3·5H2O、Fe(NO3)3·9H2O和Sm(NO3)3·6H2O按（0.90‑0.97）:1:（0.08‑0.15）的摩尔比溶于乙二醇甲醚和醋酸酐的混合液中搅拌均匀，得到前驱液B；其中，前驱液A和前驱液B中总的金属离子浓度均为0.1～0.5mol/L；2）将前驱液A旋涂在FTO/glass基片上，然后于180～260℃烘烤得干膜，再在550℃下退火8～10min，即得Tb掺杂的晶态BiFeO3薄膜；3）将Tb掺杂的晶态BiFeO3薄膜冷却，在冷却后Tb掺杂的晶态BiFeO3薄膜上旋涂前驱液B，然后于180～260℃烘烤得干膜，再在550℃下退火8～10min，即在Tb掺杂的晶态BiFeO3薄膜上制备出Sm掺杂的晶态BiFeO3薄膜；4）在Sm掺杂的晶态BiFeO3薄膜上交替制备Tb掺杂的晶态BiFeO3薄膜和Sm掺杂的晶态BiFeO3薄膜，得到逐层交替掺杂低漏电流BiFeO3薄膜。