[发明专利]一种强极化取向的铁电薄膜及其制备方法在审
| 申请号： | 201810844049.3 | 申请日： | 2018-07-27 |
| 公开（公告）号： | CN109081609A | 公开（公告）日： | 2018-12-25 |
| 发明（设计）人： | 李静波;王林;金海波;洪思明;桂萌琦 | 申请（专利权）人： | 北京理工大学 |
| 主分类号： | C03C17/34 | 分类号： | C03C17/34;C01G49/00 |
| 代理公司： | 北京润泽恒知识产权代理有限公司 11319 | 代理人： | 莎日娜 |
| 地址： | 100081 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 铁电薄膜 钛酸铁 极化取向 铋薄膜 制备 晶化 导电基底材料 热处理 铋前驱体 外电场 致密 表面平整 表面施加 催化性能 制备过程 晶粒 结晶度 旋涂 施加 生长 | ||
1.一种强极化取向的铁电薄膜的制备方法，其特征在于，包括：
制备钛酸铁铋前驱体溶液；
获取导电基底材料；
将所述钛酸铁铋前驱体溶液旋涂至所述导电基底材料上，得到钛酸铁铋薄膜；
热处理所述钛酸铁铋薄膜，得到未晶化钛酸铁铋薄膜；
在向所述未晶化钛酸铁铋薄膜的表面施加外电场的环境下，高温下热处理所述未晶化钛酸铁铋薄膜，得到强极化取向的铁电薄膜。
2.如权利要求1所述的强极化取向的铁电薄膜的制备方法，其特征在于，所述方法还包括：
将所述强极化取向的铁电薄膜置于盐酸中处理，得到强极化取向的铁电复合薄膜。
3.如权利要求1所述的强极化取向的铁电薄膜的制备方法，其特征在于，所述制备钛酸铁铋前驱体溶液的步骤包括：
准备Bi(NO3)3·5H2O、Fe(NO3)3·9H2O、以及冰乙酸；
将Bi(NO3)3·5H2O、Fe(NO3)3·9H2O加入冰乙酸中，在50～70℃水浴下，搅拌20～40min，得到第一混合溶液；
取乙酰丙酮，加入到所述第一混合溶液中，在50～70℃水浴下，搅拌20～40min，得到第二混合溶液；
取钛酸四丁酯，加入到所述第二混合溶液中，在50～70℃水浴下，搅拌20～40min后，冷却至室温并陈化，得到钛酸铁铋前驱体溶液。
4.如权利要求3所述的强极化取向的铁电薄膜的制备方法，其特征在于，所述Bi(NO3)3·5H2O与所述Fe(NO3)3·9H2O之间的摩尔比为：Bi:Fe＝5～5.3:1；
所述Bi(NO3)3·5H2O与所述冰乙酸之间的摩尔比为：冰乙酸:Bi＝15～20:1；
所述乙酰丙酮与所述冰乙酸之间的体积比为：乙酰丙酮：冰乙酸＝1:8～12；
所述钛酸四丁酯与所述Fe(NO3)3·9H2O之间的摩尔比为：Ti:Fe＝2.5～3.5:1。
5.如权利要求1所述的强极化取向的铁电薄膜的制备方法，其特征在于，所述热处理所述钛酸铁铋薄膜，得到未晶化钛酸铁铋薄膜的步骤包括：
热处理步骤：热处理所述钛酸铁铋薄膜；
复涂步骤：取所述钛酸铁铋前驱体溶液，旋涂至经所述热处理步骤处理的所述钛酸铁铋薄膜上；
重复执行所述热处理步骤以及所述复涂步骤5-10次；
将最后一次所述热处理步骤得到的所述钛酸铁铋薄膜，作为所述未晶化钛酸铁铋薄膜。
6.如权利要求5所述的强极化取向的铁电薄膜的制备方法，其特征在于，所述热处理步骤具体包括：
热处理所述钛酸铁铋薄膜，先从室温以3～5℃/min的速率升至100℃，保温10～30min；再以3～5℃/min的速率升至400～450℃，保温20～40min；
待炉温自然冷却至室温后取出所述钛酸铁铋薄膜。
7.如权利要求5所述的强极化取向的铁电薄膜的制备方法，其特征在于，所述导电基底材料包括FTO玻璃、ITO玻璃、以及Pt/Ti/SiO2/Si基底材料中的一种。
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