[发明专利]溶胶凝胶法制备Gd和Co共掺杂的高剩余极化强度的BiFeO3薄膜的方法

摘要

本发明提供了一种溶胶凝胶法制备Gd和Co共掺杂的高剩余极化强度的BiFeO3薄膜的方法，首先将Bi(NO3)3·5H2O、Fe(NO3)3·9H2O、Gd(NO3)3·6H2O和Co(NO3)2·6H2O溶于乙二醇甲醚中，然后在80℃水浴中加热搅拌1h，再加入醋酸酐搅拌1h，得到BiFeO3前驱液，然后静置24h，再在FTO/glass基片上旋涂BiFeO3前驱液制备薄膜，将薄膜在550℃下快速退火，然后降至室温，再重复旋涂-快速退火过程直到制备出所需厚度的BiFeO3薄膜。本发明采用的溶胶-凝胶法不需要昂贵的设备，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，制备的BiFeO3薄膜是在Gd和Co的共同作用下提高了薄膜的铁电性能。

主权项

溶胶凝胶法制备Gd和Co共掺杂的高剩余极化强度的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、Gd(NO3)3·6H2O和Co(NO3)2·6H2O溶于乙二醇甲醚中，然后在80℃水浴中加热搅拌1h，再加入醋酸酐搅拌1h，得到BiFeO3前驱液；其中，Bi(NO3)3·5H2O、Fe(NO3)3·9H2O、Gd(NO3)3·6H2O和Co(NO3)2·9H2O的摩尔比为1.05‑x:0.97:x:0.03，且x=0.05~0.10；乙二醇甲醚和醋酸酐的体积比为3:1；2）将BiFeO3前驱液静置24h，然后在FTO/glass基片上旋涂BiFeO3前驱液制备薄膜，再将薄膜在550℃下快速退火，然后降至室温，再重复旋涂‑快速退火过程直到制备出所需厚度的BiFeO3薄膜；其中，每次退火后，待形成的BiFeO3薄膜冷却至室温再进行下一次旋涂。