[发明专利]一种液相自组装方法在玻璃基板上制备铁酸铋功能薄膜的方法

摘要

本发明公开了一种液相自组装方法在玻璃基板上制备铁酸铋功能薄膜的方法，按照以下步骤：(1)清洗玻璃基板；(2)在到干净基片上沉积制备OTS自组装膜层；(3)配制BiFeO₃前驱液；(4)制备铁酸铋功能薄膜：将OTS功能化后的基片垂直放置于BiFeO₃前驱液中，在60-90℃的沉积温度下沉积5-15h后，在450-650℃下退火，得到BiFeO₃功能薄膜。本发明的有益效果是采用液相自组装单层膜方法，在紫外线设备的辅助下对玻璃基片进行活性化处理，并在活性化的玻璃基板上诱导生长BiFeO₃薄膜，对于BiFeO₃薄膜的制备工艺来说，是一种全新的尝试，这种新型的制备方法不仅对合成工艺本身来说是一种创新，而且也会对产品BiFeO₃薄膜的性能产生质的影响。

主权项

1、一种液相自组装方法在玻璃基板上制备铁酸铋功能薄膜的方法，其特征在于，按照以下步骤：(1)清洗玻璃基板；(2)在干净基片上沉积制备OTS自组装膜层：首先把OTS和甲苯按体积分数比1∶99的比例配制OTS-甲苯溶液；其次将干净基片在氮气保护条件下放入OTS-甲苯溶液中进行沉积反应，沉积反应时间为30s-20min；然后取出沉积过OTS的干净基片，并将其迅速放入无水丙酮中进行超声波洗涤20-40s，用氮气吹干并在120℃下烘烤4-6min，得到OTS基片；最后将OTS基片水平放入紫外线照射仪中，紫外光辐射波波长为184.9nm，在1个大气压，保持照射距离为1cm的情况下，照射5-40min，使OTS头基的烷基在紫外光的光激发下进行羟基化转变，得到OTS功能化后的基片；(3)配制BiFeO3前驱液：首先，以蒸馏水与冰醋酸为原料，配置冰醋酸体积浓度为2％-4％的冰醋酸溶液；然后，将Fe(NO3)3·9H2O和Bi(NO3)3·5H2O按照原子摩尔比Bi∶Fe＝1∶1加入配置好的冰醋酸溶液中搅拌至完全溶解获得初始BiFeO3前驱液，形成Fe+3和Bi+3摩尔浓度总和为0.014-0.018mol/L的初始BiFeO3前驱液；最后，按照初始BiFeO3前驱液的摩尔浓度与柠檬酸的摩尔浓度之比为1∶1-1∶2加入柠檬酸，搅拌0.5-1h后，配制成BiFeO3浓度为0.007-0.009mol/L的BiFeO3前驱液；(4)制备BiFeO3功能薄膜：将OTS功能化后的基片垂直放置于BiFeO3前驱液中，在60-90℃的沉积温度下沉积5-15h后，在450-650℃下退火，得到BiFeO3功能薄膜。