[发明专利]一种二元交替掺杂BST薄膜的制备方法

权利要求书

1.一种二元交替掺杂BST薄膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：制备掺Mn的BST溶胶和掺Y的BST溶胶，具体包括以下步骤：

步骤1-1：将摩尔比为Ba∶Sr＝x∶(1-x)的可溶于冰醋酸的无机钡盐和无机锶盐溶于冰醋酸 中，于60～80℃温度条件下搅拌60～120分钟形成钡锶前驱液，其中0＜x＜1；

步骤1-2：将摩尔比为1∶2的钛酸丁酯与乙酰丙酮混合加热并搅拌60～120分钟形成钛前驱 液；

步骤1-3：将可溶于冰醋酸的无机锰盐溶于冰醋酸中，于60～80℃温度条件下搅拌60～120 分钟形成锰前驱液；

步骤1-4：将可溶于冰醋酸的无机钇盐溶于冰醋酸中，于60～80℃温度条件下搅拌60～120 分钟形成钇前驱液；

步骤1-5：将步骤1-1所得的钡锶前驱液、步骤1-2所得的钛前驱液和步骤1-3所得的锰前驱 液混合，其中钡锶前驱液中Ba和Sr的摩尔量之和、钛前驱液中Ti摩尔量和锰前驱液中Mn摩尔 量三者之间的摩尔比为1∶(1～1.2)∶(0.005～0.05)；然后在混合前驱液中滴加相当于Ti摩尔量 0.5％～1％的聚乙烯吡咯烷酮，调节混合前驱液PH值在3～4之间；再在60～80℃温度条件下搅拌 60～120分钟；最后用乙二醇甲醚定容得到0.2～0.4摩尔/升稳定的掺Mn的BST溶胶；

步骤1-6：将步骤1-1所得的钡锶前驱液、步骤1-2所得的钛前驱液和步骤1-4所得的钇前驱 液混合，其中钡锶前驱液中Ba和Sr的摩尔量之和、钛前驱液中Ti摩尔量和钇前驱液中Y摩尔量 三者之间的摩尔比为1∶(1～1.2)∶(0.005～0.05)；然后在混合前驱液中滴加相当于Ti摩尔量 0.5％～1％的聚乙烯吡咯烷酮，调节混合前驱液PH值在3～4之间；再在60～80℃温度条件下搅拌 60～120分钟；最后用乙二醇甲醚定容得到0.2～0.4摩尔/升稳定的掺Y的BST溶胶；

步骤2：制备单层掺Mn的BST薄膜，具体包括以下步骤：

步骤2-1：采用步骤1-5所得掺Mn的BST溶胶和匀胶设备，经涂胶、匀胶后在衬垫基片上 形成单层掺Mn的BST湿膜；

步骤2-2：BST湿膜经干燥、热解后除去BST湿膜中的水分和大部分有机物；

步骤2-3：380～550℃的温度条件下预晶化10～20分钟，以进一步除去BST薄膜中的有机物 并形成仔晶层；

步骤2-4：自然冷却得到单层掺Mn的BST预晶化薄膜；

步骤2-5：在600～700℃的温度条件下晶化60～120分钟得到单层掺Mn的BST薄膜；

步骤3：在单层掺Mn的BST薄膜表面制备单层掺Y的BST薄膜，具体包括以下步骤：

步骤3-1：采用步骤1-6所得掺Y的BST溶胶和匀胶设备，经涂胶、匀胶后在单层掺Mn的 BST薄膜表面形成单层掺Y的BST湿膜；

步骤3-2：BST湿膜经干燥、热解后除去BST湿膜中的水分和大部分有机物；

步骤3-3：380～550℃的温度条件下预晶化10～20分钟，以进一步除去BST薄膜中的有机物 并形成仔晶层；

步骤3-4：自然冷却得到单层掺Y的BST预晶化薄膜；

步骤3-5：在600～700℃的温度条件下晶化60～120分钟得到单层掺Y的BST薄膜；

步骤4：以步骤3-5所得的单层掺Y的BST薄膜为衬底基片，重复步骤2和步骤3多次，得到 多层Mn、Y二元交替掺杂的BST薄膜。

2.根据权利要求1所述的二元交替掺杂BST薄膜的制备方法，其特征在于，步骤1-1中所 述可溶于冰醋酸的无机钡盐具体采用醋酸钡、硝酸钡或碳酸钡；所述可溶于冰醋酸的无机锶 盐具体采用醋酸锶、硝酸锶或碳酸锶。

3.根据权利要求1所述的二元交替掺杂BST薄膜的制备方法，其特征在于，步骤1-2中所 述可溶于冰醋酸的无机锰盐具体采用醋酸锰、硝酸锰或碳酸锰

4.根据权利要求1所述的二元交替掺杂BST薄膜的制备方法，其特征在于，步骤1-3中所 述可溶于冰醋酸的无机钇盐具体可采用醋酸钇、硝酸钇或碳酸钇。