一种A位Pr掺杂BIT薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种A位Pr掺杂BIT(钛酸铋)薄膜及其制备方法。该薄膜的组成分子式为Bi(4-11x/9)PrxTi3O12，x取值0.3-0.9。其制备方法包括：(1)以纯度均为分析纯的Bi2O3、TiO2和Pr6O11为原料制备A位Pr掺杂BIT靶材；(2)将A位Pr掺杂BIT靶材和衬底放入磁控溅射仪溅射腔，靶材与衬底间距为100-120mm，抽至6×10-4pa高真空，预溅射2-5h；(3)加热衬底温度至200℃-300℃，然后向溅射腔内充入氧气和氩气，使工作气压达到4-6Pa，氧气和氩气的流量比为4∶30-6∶30；(4)再次溅射，溅射功率80-100W，溅射时间2-3h，得到薄膜。(5)对薄膜进行快速退火，退火温度650-750℃，退火时间20-30min。本发明专利技术通过A位+3/+4价态Pr掺杂改善了薄膜的铁电、漏电流特性，提高了薄膜的剩余极化值、抗疲劳能力，达到了提高铁电存储器存储密度的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种A位Pr掺杂BIT薄膜及其制备方法，属于信息存储薄膜材料

技术介绍
铁电随机存储器(FeRAM)与传统的半导体存储器相比有许多突出的优点，具有广阔的应用前景和巨大的经济效益。BIT(钛酸铋)是目前被广泛应用于铁电存储器的铁电薄膜材料。但是，较低的剩余极化和较差的抗疲劳性质限制了其在工业应用领域的使用。A位稀土元素掺杂可以在很大程度上提高BIT的铁电特性和漏电流特性。B.H.Park研究小组报道了采用脉冲激光沉积法在Pt电极上制备出具有优良铁电性能的A位La掺杂BIT的Bi4-xLaxTi3O12薄膜(参考[1]ParkB.H.，KangB.S.，BuS.D.，NohT.W.，LeeJ.，JoW.，Lanthanum-substitutedbismuthtitanateforuseinnon-volatilememories，Nature，1999，401，682；[2]H.Takashi，S.Tadashi.Preparationandswitchin本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种A位Pr掺杂BIT薄膜，其特征在于，该薄膜材料的组成分子式为Bi(4‑11x/9)PrxTi3O12，x取值为0.3‑0.9。

【技术特征摘要】
1.一种A位Pr掺杂BIT薄膜，其特征在于，该薄膜材料的组成分子式为
Bi(4-11x/9)PrxTi3O12，x取值为0.3-0.9。
2.根据权利要求1所述的A位Pr掺杂BIT薄膜，其特征在于，x取值为
0.9。
3.一种权利要求1所述的A位Pr掺杂BIT薄膜的制备方法，其特征在于，
包括以下步骤：
(1)以纯度均为分析纯的Bi2O3、TiO2和Pr6O11为原料制备A位Pr掺杂
BIT靶材；
(2)将A位Pr掺杂BIT靶材和衬底放入磁控溅射仪溅射腔，靶材与衬底
间距为100-120mm，抽至6×10-4pa高真空，预溅射2-5h；
(3)加热衬底温度至200℃-300℃，然后向溅射腔内充入氧气和氩气，使
工作气压达到4-6Pa，氧气和氩气的流量比为4∶30-6∶30；
(4)再次溅射，溅射功率为80-100W，溅射时间为2-3h，得到薄膜；
(5)对薄膜进行快速退火，退火温度为650-750℃，退火时间为20-30min。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述衬底为
Pt/TiO2/SiO2/p-Si衬底。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)在纯氧
气氛下退火。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴云翼，李帅，张华，吕琴丽，雷洋，刘晓鹏，王树茂，蒋利军，
申请(专利权)人：北京有色金属研究总院，
类型：发明
国别省市：北京;11