[发明专利]一种Tb、Cr 和Mn 三元共掺杂高剩余极化强度的BiFeO3 薄膜及其制备方法

摘要

种Tb、Cr和Mn三元共掺杂高剩余极化强度的BiFeO3薄膜及其制备方法，将硝酸铋、硝酸铁、硝酸铽、硝酸铬和醋酸锰按(0.91-0.97):(0.98-x):(0.08-0.14):0.02:x的摩尔比溶于由乙二醇甲醚和醋酸酐混合而成的混合液中搅拌均匀，得到BiFeO3前驱液；其中，BiFeO3前驱液中总的金属离子浓度为0.1-0.5mol/L，x=0.01～0.04；将BiFeO3前驱液旋涂在FTO/glass基片上制备湿膜，将湿膜烘烤得干膜，然后在550℃退火8～13min，得到晶态BiFeO3薄膜，待晶态BiFeO3薄膜冷却后，再重复使晶态BiFeO3薄膜达到所需厚度，得到Tb、Cr和Mn三元共掺杂高剩余极化强度的BiFeO3薄膜。本发明设备要求简单，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，并且能大幅度提高薄膜的铁电性能。

主权项

一种Tb、Cr和Mn三元共掺杂高剩余极化强度的BiFeO3薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）将硝酸铋、硝酸铁、硝酸铽、硝酸铬和醋酸锰按(0.91‑0.97):(0.98‑x):(0.08‑0.14):0.02:x的摩尔比溶于由乙二醇甲醚和醋酸酐混合而成的混合液中，然后搅拌均匀，得到BiFeO3前驱液；其中，BiFeO3前驱液中总的金属离子浓度为0.1～0.5mol/L，x=0.01～0.04；2）将BiFeO3前驱液旋涂在FTO/glass基片上制备湿膜，将湿膜于180～260℃烘烤得干膜，然后在550℃快速退火8～13min，得到晶态BiFeO3薄膜；3）待晶态BiFeO3薄膜冷却后，再重复步骤2）直到晶态BiFeO3达到所需厚度，即得到Tb、Mn和Cu三元共掺杂高剩余极化强度的BiFeO3薄膜。