[发明专利]一种在FTO 基板表面制备Bi2Ti2O7介电陶瓷薄膜的方法

权利要求书

1.一种在FTO基板表面制备Bi₂Ti₂O₇介电陶瓷薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：基片的功能化：将FTO基片清洗干净并于紫外光下照射后于OTS和甲苯的混合溶液中沉积30s~20min以获得OTS单层膜，随后烘烤以除去表面残留溶液，再于紫外光下照射40~60min实现基片表面功能化；

步骤2：前驱液的配制：首先将Bi(NO₃)₃·5H₂O溶于乙二醇甲醚中，然后向溶液中加入Ti(OC₄H₉)₄和柠檬酸，搅拌至澄清，加入冰醋酸作为稳定剂，保持溶液中Bi³⁺和Ti⁴⁺的总浓度为0.02mol/L~0.04mo l/L；其中Bi、Ti摩尔比值为1.0，柠檬酸的物质的量为Bi和Ti的物质量之和；

步骤3：液相法沉积薄膜过程：将附着OTS单层膜的FTO基片置于配制好的前驱液中，在50℃~70℃下沉积10h~20h获得非晶态薄膜；

步骤4：薄膜的晶化处理：将干燥后的非晶态薄膜先经紫外线照射，然后放入马弗炉，在560℃保温10min~60min以得到晶态Bi₂Ti₂O₇薄膜。

2.根据权利要求1所述的一种在FTO基板表面制备Bi₂Ti₂O₇介电陶瓷薄膜的方法，其特征在于，所述在FTO基板表面制备Bi₂Ti₂O₇介电陶瓷薄膜的方法还包括：

步骤5：多层膜的沉积：将步骤4晶化后的Bi₂Ti₂O₇薄膜经紫外线照射后，再次置于步骤2配置的前驱液中，重复步骤3~步骤4若干次，从而获得多层晶态Bi₂Ti₂O₇薄膜。

3.根据权利要求1所述的一种在FTO基板表面制备Bi₂Ti₂O₇介电陶瓷薄膜的方法，其特征在于，步骤1中清洗的方法为将FTO基片先后分别用洗涤剂水溶液、无水乙醇和丙酮超声波洗涤10分钟。

4.根据权利要求1所述的一种在FTO基板表面制备Bi₂Ti₂O₇介电陶瓷薄膜的方法，其特征在于，十八烷基三氯硅烷和甲苯的体积比为1:99

5.根据权利要求1所述的一种在FTO基板表面制备Bi₂Ti₂O₇介电陶瓷薄膜的方法，其特征在于，步骤1中于120℃烘烤以除去表面残留溶液。

6.根据权利要求1所述的一种在FTO基板表面制备Bi₂Ti₂O₇介电陶瓷薄膜的方法，其特征在于，步骤2中配置好前驱液后进行抽真空处理；步骤3中将附着OTS单层膜的FTO基片置于配制好的经过抽真空处理的前驱液中沉积非晶态薄膜。

7.根据权利要求6所述的一种在FTO基板表面制备Bi₂Ti₂O₇介电陶瓷薄膜的方法，其特征在于，抽真空处理的步骤为将配置好的前驱液连同烧杯放入真空箱中进行真空处理，开启真空泵，真空压力调节为-0.2Kg/cm²，抽真空时间为30-40mins。