[发明专利]一种高介电常数的Bi4Ti3‑xFexO12铁电薄膜的制备方法

摘要

一种高介电常数的Bi4Ti3‑xFexO12铁电薄膜的制备方法，将乙酸酐加入装有Bi(NO3)3·5H2O和Fe(NO3)3·9H2O的烧杯中溶解，再加入Ti(OC4H9)4和乙二醇甲醚，磁力搅拌得到混合均匀的前驱液，前驱液中Bi3+、Ti4+和Fe3+的总浓度为0.1mol/L，Bi3+、Ti4+和Fe3+的摩尔比为4︰(3‑x)︰x，其中x＝0.01～0.10；FTO玻璃基板旋转过程中将前驱液匀速滴在FTO玻璃基板上，停止旋转后取下FTO玻璃基板烘烤使有机物挥发，得到负载有薄膜的FTO玻璃基板，然后放入电炉中退火，直到薄膜厚度达到要求，本发明采用溶胶‑凝胶技术，所制备薄膜中Fe3+取代部分Ti4+的位置，从而生成Bi4Ti3‑xFexO12物相，Fe3+的掺杂调整了Bi4Ti3O12的晶体结构，使得薄膜的介电常数显著提高。

主权项

一种高介电常数的Bi4Ti3‑xFexO12铁电薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：将FTO导电玻璃基板依次在含有清洁剂的去离子水、丙酮和无水乙醇中超声洗涤10min，洁净的FTO基板封存于无水乙醇中备用；步骤2：将5ml乙酸酐加入装有Bi(NO3)3·5H2O和Fe(NO3)3·9H2O的烧杯中，静置1h使原料溶解；将该混合溶液加入装有Ti(OC4H9)4的烧杯中，搅拌均匀；再向溶液中加入15ml乙二醇甲醚，继续磁力搅拌5～8h，得到混合均匀的前驱液；前驱液中Bi3+、Ti4+和Fe3+的总浓度为0.1mol/L，Bi3+、Ti4+和Fe3+的摩尔比为4︰(3‑x)︰x，其中x＝0.01～0.10；步骤3：将浸泡在无水乙醇的FTO玻璃基板用去离子水冲洗，氮气吹干，紫外线照射40min，再用透明胶带将FTO玻璃基板固定在匀胶机中心；步骤4：打开匀胶机开关，使FTO玻璃基板旋转，过程中将前驱液匀速滴在FTO玻璃基板上，停止旋转后取下FTO玻璃基板放在250℃烤胶机上烘烤5min，使有机物挥发得到负载有薄膜的FTO玻璃基板；步骤5：将所得负载有薄膜的FTO玻璃基板放入电炉中，580～620℃下退火5～30min；步骤6：重复步骤4～5，直到薄膜厚度达到要求。