[发明专利]一种在砷化镓基片上制备钛酸锶钡介电薄膜的化学方法

权利要求书

1.一种在砷化镓基片上制备钛酸锶钡介电薄膜的化学方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、砷化镓基片的预处理：首先依次用三氯乙烯溶液、丙酮溶液和酒精溶液对砷化镓基片进行超声振荡清洗，然后依次用去离子水和氢氟酸溶液对砷化镓基片进行清洗以除去砷化镓基片表面的氧化层，最后吹干砷化镓基片；

S2、钛酸锶钡溶胶的配制：以乙酸钡、乙酸锶和钛酸丁酯为起始原料，冰醋酸和乙酰丙酮为溶剂配制钛酸锶钡溶胶；

S3、甩胶成膜：将经过上述步骤S1处理的砷化镓基片放在匀胶机上，然后将经过上述步骤S2配制得到的钛酸锶钡溶胶溶液滴加在该砷化镓基片上，进行甩胶；甩胶结束后，将该砷化镓基片置于培养皿中，用酒精棉将被甩出基片的钛酸锶钡溶胶擦拭干，放置至砷化镓基片上的钛酸锶钡溶胶凝固；

S4、干燥：将经上述步骤S3甩胶后的砷化镓基片置于真空干燥箱中进行干燥；

S5、烘烤预处理：将上述步骤S4干燥后的砷化镓基片置于马弗炉中进行烘烤预处理，然后将所述砷化镓基片自然冷却至室温；

S6、退火：将上述步骤S5烘烤预处理后的砷化镓基片放置于石英管中，推送至管式炉的恒温区，在450～650℃下退火150～180分钟，并在整个退火过程中持续通入含惰性气体与氧气的保护气体，且所述含惰性气体与氧气的保护气体通入时的流速为600毫升/分钟，待管式炉的恒温区温度降至室温后，将样品取出，放置于干燥箱中保存。

2.根据权利要求1所述的在砷化镓基片上制备钛酸锶钡介电薄膜的化学方法，其特征在于，所述含惰性气体与氧气的保护气体中，所述惰性气体与氧气的体积比为90:10～98:2。

3.根据权利要求1所述的在砷化镓基片上制备钛酸锶钡介电薄膜的化学方法，其特征在于，所述步骤S1还包括：将吹干的所述砷化镓基片送入RIE反应离子刻蚀机的真空腔体内，在氮气与氩气体积比为4:1的混合气体中进行离子刻蚀。

4.根据权利要求3所述的在砷化镓基片上制备钛酸锶钡介电薄膜的化学方法，其特征在于，所述砷化镓基片在所述RIE反应离子刻蚀机的真空腔体内进行离子刻蚀时的溅射功率为50毫瓦，进行离子刻蚀的持续时间为10分钟。

5.根据权利要求1所述的在砷化镓基片上制备钛酸锶钡介电薄膜的化学方法，其特征在于，所述步骤S2的钛酸锶钡溶胶的配制，按以下步骤配制：

S21、按照8:2摩尔比称取一定量的乙酸钡和乙酸锶，加入冰醋酸加热并充分搅拌使其溶解；

S22、量取等摩尔比钛酸丁酯和乙酰丙酮混合；

S23、将上述步骤S21制得的溶液与步骤S22制得的溶液在50℃～70℃搅拌混合，加入质量比为2:1的乙二醇甲醚和乙二醇溶液将上述混合后的溶液稀释，最终得到0.01摩尔/升的钛酸锶钡溶胶溶液。

6.根据权利要求1所述的在砷化镓基片上制备钛酸锶钡介电薄膜的化学方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述砷化镓基片进行甩胶时的转速为2500～3500转/秒，甩胶时间为30秒。

7.根据权利要求1所述的在砷化镓基片上制备钛酸锶钡介电薄膜的化学方法，其特征在于，所述步骤S5中将马弗炉升温至300℃～380℃，并保温15～30分钟。