[发明专利]一种BiFeO3

权利要求书

1.一种BiFeO₃薄膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）在单晶衬底上外延生长一底电极层，然后在底电极层上外延生长一BiFeO₃层，最后在BiFeO₃层表面铺上一单层聚苯乙烯小球，其中，所述BiFeO₃层包括菱形相/四方相混合相和纯四方相，其中菱形相/四方相混合相的比例为20%；所述单晶衬底为LaAlO₃；

（2）使用氧等离子分割单层聚苯乙烯小球；

（3）使用氩离子束刻蚀BiFeO₃层；

（4）使用氯仿去除单层聚苯乙烯小球，得到BiFeO₃薄膜，其中，所述BiFeO₃薄膜包括BiFeO₃纳米点，所述BiFeO₃纳米点包括菱形相/四方相混合相和纯四方相，其中所述菱形相/四方相混合相的比例为50~80%。

2.根据权利要求1所述BiFeO₃薄膜的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述底电极层为Ce_xCa_1-xMnO₃ (x = 0.04）或者La_1-xSr_xMnO₃，所述底电极层厚度为5~10 nm。

3.根据权利要求1所述BiFeO₃薄膜的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述BiFeO₃层厚度为30~60 nm；所述聚苯乙烯小球直径为250~1000 nm。

4.根据权利要求1所述BiFeO₃薄膜的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述外延生长使用脉冲激光沉积法，所述脉冲激光沉积法操作条件为：脉冲激光能量为300~380 mJ，频率为2~8 Hz，氧压为2~15 Pa，生长温度为600~700 ℃。

5.根据权利要求3所述BiFeO₃薄膜的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述氧等离子分割时间为10~30 min。

6.根据权利要求1所述BiFeO₃薄膜的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述氩离子束刻蚀条件为：阴极电流为15 A，阳极电压为50 V，屏极电压为300 V，离子加速电压为250 V，中和电流为13 A，偏置电流为1.2 A，刻蚀时间为150~250 s。

7.根据权利要求1所述BiFeO₃薄膜的制备方法，其特征在于：步骤（4）中，所述BiFeO₃薄膜包括BiFeO₃纳米点，所述BiFeO₃纳米点直径为200~1000 nm，所述BiFeO₃纳米点深度为30~50 nm。

8.一种根据权利要求1~7任一所述的制备方法制得的BiFeO3薄膜，其特征在于：包括BiFeO₃纳米点，所述BiFeO₃纳米点包括菱形相/四方相混合相和纯四方相，其中所述菱形相/四方相混合相的比例为50 ~ 80%。

9.根据权利要求8所述BiFeO₃薄膜，其特征在于：所述BiFeO₃纳米点直径为200~1000nm，所述BiFeO₃纳米点深度为30~50 nm。