一种适用于微纳尺寸钛酸钡薄膜的转移印刷方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于微纳尺寸钛酸钡薄膜的转移印刷方法。主要步骤为：在钛酸锶(STO)基底上生长一层锰酸锶镧(LSMO)薄膜，再生长一层钛酸钡(BTO)薄膜。在上述BTO表面通过光刻得到BTO薄膜图形，再刻蚀掉LSMO层和BTO层，得到BTO‑LSMO柱，用光刻胶光刻后显影，腐蚀液腐蚀掉中间LSMO层，形成四方凳子型BTO‑光刻胶复合结构；取一块目标底片，光刻形成上述BTO薄膜相对应的图形，刻蚀硅片形成硅柱，旋PDMS溶液之后固化，制成PDMS印章；用PDMS印章从BTO‑光刻胶复合结构上撕下并转印到旋涂有苯并环丁烯(BCB)的目标底片上，得到贴在目标底片上的BTO薄膜，完成转移印刷。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于微纳尺寸钛酸钡薄膜的转移印刷方法
本专利技术属于光电集成器件领域，具体涉及一种适用于微纳尺寸钛酸钡薄膜的转移印刷方法。
技术介绍
随着硅基光电集成电路的不断发展，光电器件和传感器对更小的微米尺度发起了挑战。钙钛矿型铁电氧化物因为其优异的综合性能一直是人们研究的热点，薄膜材料的研究也逐渐进入人们的视野。在技术不断飞速发展与创新的现在，我们尝试着将上述的铁电材料制成可转移的薄膜，使用转移印刷技术将其集成在硅基光电器件上，以期得到能实现各种不同的新功能的器件。钛酸钡(BTO)具有优异的铁电性能、压电性能以及电光性能。体材料的单晶钛酸钡难以与硅基光电子器件集成。这种材料的薄膜也有众多的制备方法，厚度多在百纳米级别左右，但这些方法大多对生长的衬底材料有特殊的要求，很难直接在硅基上得到单晶的钛酸钡薄膜。因此需要一种便于分离转移、简单易行、可靠性高BTO薄膜制备与转移方法。
技术实现思路
为解决上述现有技术的缺点与不足，本专利技术的首要目的是提供一种适用于微纳尺寸钛酸钡(BTO)薄膜的转移印刷方法。本专利技术的目的通过下述方案实现：一种适用于微纳尺寸钛酸钡薄膜的转移印刷方法，其特征在于，包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于微纳尺寸钛酸钡薄膜的转移印刷方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)使用物理气相沉积法在一块厚度为300μm～1000μm钛酸锶基底上生长一层厚度为30nm～200nm的锰酸锶镧薄膜，再在锰酸锶镧薄膜上生长一层的厚度100nm～600nm的钛酸钡薄膜；(2)在步骤(1)制备的钛酸钡薄膜表面通过光刻得到钛酸钡薄膜图形，用干法刻蚀技术轰击锰酸锶镧薄膜层和钛酸钡薄膜层，得到由图形保护的BTO‑LSMO柱，再经过光刻后显影形成带有支撑脚并包裹住钛酸钡薄膜中部位置的光刻胶结构，整个结构记作A1；(3)将A1放入腐蚀液，经过10h～17h腐蚀，得到由带有支撑脚并包裹住钛酸钡薄膜中部位置的BTO...

【技术特征摘要】
1.一种适用于微纳尺寸钛酸钡薄膜的转移印刷方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)使用物理气相沉积法在一块厚度为300μm～1000μm钛酸锶基底上生长一层厚度为30nm～200nm的锰酸锶镧薄膜，再在锰酸锶镧薄膜上生长一层的厚度100nm～600nm的钛酸钡薄膜；(2)在步骤(1)制备的钛酸钡薄膜表面通过光刻得到钛酸钡薄膜图形，用干法刻蚀技术轰击锰酸锶镧薄膜层和钛酸钡薄膜层，得到由图形保护的BTO-LSMO柱，再经过光刻后显影形成带有支撑脚并包裹住钛酸钡薄膜中部位置的光刻胶结构，整个结构记作A1；(3)将A1放入腐蚀液，经过10h～17h腐蚀，得到由带有支撑脚并包裹住钛酸钡薄膜中部位置的BTO-光刻胶薄膜结构，此结构记为A2；(4)在硅片上光刻形成与步骤(3)中制备的A2上表面的图形一致的光刻掩膜，使用干法刻蚀技术刻蚀形成硅柱，在此硅片表面以2500rpm～5000rpm旋涂聚二甲基硅氧烷溶液之后固化，制成PDMS印章；(5)利用步骤(4)制得的PDMS印章将步骤(3)中所述A2从钛酸锶基底表面粘起，得到不带引脚的BTO-光刻胶薄膜结构，此结构记为A3；(6)在目标底片表面旋涂二乙烯基硅氧烷-苯并环丁烯溶液，150℃烘烤5～15min使其预固化，得到旋涂100nm～1000nm厚度二乙烯基硅氧烷-苯并环丁烯溶液的目标底片结构A4，将A4加热至90～110℃并保持，用PDMS印章将步骤(5)制备的A3转印到A4上，去掉表面残余光刻胶，完成转移印刷。2.根据权利要求1所述的适用于微纳尺寸钛酸钡薄膜的转移印刷方法，其特征在于，步骤(1)中所述物理气相沉积法为脉冲激光沉积或磁控溅射法。3.根据权利要求1所述的适用于微纳尺寸钛酸钡薄膜的转移印刷方法，其特征在于，步骤(2)中所述的干法刻蚀技...

【专利技术属性】
技术研发人员：任宇轩，彭超，刘柳，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：发明
国别省市：广东,44