主权项 |
一种金属‑铁电体‑绝缘体‑半导体结构的制备方法,其特征在于:该方法具体步骤如下:步骤一:Bi氧化物前驱体溶胶由硝酸铋(Bi(NO3)3·6H2O)与柠檬酸按摩尔比1:1.5溶于乙二醇独甲醚中,所得溶液浓度为0.15mol/L;步骤二:BiFeO3溶胶前驱体溶液由硝酸铋(Bi(NO3)3·6H2O),硝酸铁((FeNO3)3·6H2O)与柠檬酸按阳离子摩尔比1:1.5溶于乙二醇独甲醚中,所得溶液浓度为0.2mol/L,搅拌均匀后静置24小时;步骤三:Si基片依次采用去离子水、无水乙醇和去离子水在超声环境中清洗10分钟,之后置于快速热处理炉中迅速升温至500°C保温5分钟后冷却至室温;步骤四:将处理后的Si基片置于匀胶机上,旋涂一层Bi氧化物前驱体溶胶,转速3000rpm,旋涂时间30秒,成膜后将所成膜在80°C下烘干半小时,放入快速热处理炉,迅速升温至200°C保温5分钟,然后再快速升温至400°C保温5分钟,降温后得到由一层薄Bi2O3覆盖的Si基片;步骤五:在Bi2O3覆盖的基片上旋涂BiFeO3溶胶,转速4000rpm,旋涂时间30秒,成膜,将所成湿膜在80°C下烘干半小时,放入快速热处理炉进行有机物分解排焦热处理:迅速升温至200°C保温5分钟,然后再快速升温至400°C保温5分钟,降温后重复以上工艺,通过控制旋涂次数,得到预定厚度的无定形薄膜;步骤六:最后一次旋涂的BiFeO3薄膜在400°C保温5分钟后迅速升温至结晶温度625°C保温5分钟,使得BiFeO3薄膜结晶的同时,Bi2O3与Si表面自然氧化形成的无定型SiO2反应原位生成Bi2SiO5,得到BiFeO3/Bi2SiO5/Si结构;步骤七:溅射电极材料——金属铂电极,即构成基于BiFeO3铁电薄膜的MFIS结构。 |