[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

摘要

本发明公开了一种在砷化镓基片上制备钛酸锶钡介电薄膜的化学方法，包括如下步骤S1对GaAs基片做表面处理形成原子级平整的砷原子为终结面的清洁表面；S2配制钛酸锶钡溶胶；S3将上述步骤S2配制得到的钛酸锶钡溶胶溶液滴加在上述步骤S1得到的砷化镓基片上，进行甩胶；S4干燥；S5烘烤预处理；S6将上述步骤S5烘烤预处理后的砷化镓基片放在石英管中通入一定比例的保护气氛中，特定温度下进行退火处理，制得钛酸锶钡介电薄膜。采用本发明的化学方法制备得到的钛酸锶钡介电薄膜结晶质量良好，表面平整和介电性能随频率保持稳定，在100KHz‑1MHz范围内，介电常数高于250，在结构上能满足金属氧化物半导体场效应晶体管器件的制作要求。

主权项

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。