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一种Bi2SiO5硅酸铋薄膜材料及其制备方法和应用技术

技术编号:20233323 阅读:115 留言:0更新日期:2019-01-29 20:15
本发明专利技术公开了一种Bi2SiO5硅酸铋薄膜材料及其制备方法和应用,所述制备方法通过选择乙酰丙酮搭配正硅酸四乙酯,并协同含有Bi的有机盐溶液,制得的硅酸铋前驱体薄膜在特定的温度下烧结,成功制备得到Bi2SiO5硅酸铋薄膜材料。该方法为化学溶液沉积法,不需要真空条件,且烧结温度低,制备过程简单,成本低,制得的Bi2SiO5硅酸铋薄膜材料均匀致密、无杂相生成,具有稳定的介电常数及较小的介电损耗,具有较高的居里温度,具有良好的介电特性,无铅,对环境友好,无毒;能够用于制备介电薄膜电容器,在光电器件等微电子器件及集成电路领域具有重要的应用前景。

A Bi2SiO5 Bismuth Silicate Thin Film Material and Its Preparation Method and Application

The invention discloses a Bi2SiO5 bismuth silicate film material and its preparation method and application. The Bi2SiO5 bismuth silicate film material is successfully prepared by selecting acetylacetone with tetraethyl orthosilicate and synergizing with Bi-containing organic salt solution. Bi2SiO5 bismuth silicate thin films prepared by chemical solution deposition method are homogeneous and compact, without impurity formation, with stable dielectric constant and small dielectric loss, high Curie temperature, good dielectric properties, lead-free, environmentally friendly and non-toxic. The standby dielectric thin film capacitors have important application prospects in the fields of microelectronic devices such as optoelectronic devices and integrated circuits.

【技术实现步骤摘要】
一种Bi2SiO5硅酸铋薄膜材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及功能薄膜材料
,更具体地,涉及一种Bi2SiO5硅酸铋薄膜材料及其制备方法和应用。
技术介绍
含Pb的钙钛矿氧化物如PbTiO3、Pb(Zr,Ti)O3等虽然具有较高的介电常数,但由于Pb具有毒性且易挥发存在严重的环保问题,许多地方已经禁止了Pb的使用。而诸如BaTiO3等无铅材料,由于其具有较低的居里温度(120℃),限制了其使用范围,因而探索新型的介电材料具有重要意义,特别是居里温度较高的无铅薄膜材料。因此,需要开发出居里温度较高的无铅介电薄膜材料及其制备方法。
技术实现思路
本专利技术为克服上述现有技术所述的居里温度较低的缺陷,提供一种Bi2SiO5硅酸铋薄膜材料的制备方法,该制备方法采用化学溶液沉积法,不需要真空条件,且烧结温度低,制备过程简单,制得的Bi2SiO5硅酸铋薄膜材料具有较高的居里温度,具有良好的介电特性,无铅,对环境友好。本专利技术的另一目的在于,提供一种Bi2SiO5硅酸铋薄膜材料。本专利技术的又一目的在于,提供上述Bi2SiO5硅酸铋薄膜材料在在介电薄膜材料中的应用。本专利技术的又一目的在于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Bi2SiO5硅酸铋薄膜材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:S1. 制备酸性的含有Bi的有机盐溶液;S2. 将正硅酸四乙酯和乙酰丙酮混合均匀,得到混合溶液;所述乙酰丙酮与正硅酸四乙酯的摩尔比为(2.0~3.0) ∶1.0;S3. 将S2.的混合溶液与S1.的有机盐溶液在室温下混合均匀,反应后得到硅酸铋前驱体溶液;S4. 利用步骤S3.制得的硅酸铋前驱体溶液在基底上制备硅酸铋前驱体薄膜;S5. 将步骤S4.的硅酸铋前驱体薄膜进行热处理,制备得到Bi2SiO5硅酸铋薄膜材料;所述热处理的温度为475~575 ℃。

【技术特征摘要】
1.一种Bi2SiO5硅酸铋薄膜材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:S1.制备酸性的含有Bi的有机盐溶液;S2.将正硅酸四乙酯和乙酰丙酮混合均匀,得到混合溶液;所述乙酰丙酮与正硅酸四乙酯的摩尔比为(2.0~3.0)∶1.0;S3.将S2.的混合溶液与S1.的有机盐溶液在室温下混合均匀,反应后得到硅酸铋前驱体溶液;S4.利用步骤S3.制得的硅酸铋前驱体溶液在基底上制备硅酸铋前驱体薄膜;S5.将步骤S4.的硅酸铋前驱体薄膜进行热处理,制备得到Bi2SiO5硅酸铋薄膜材料;所述热处理的温度为475~575℃。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述乙酰丙酮与正硅酸四乙酯的摩尔比为2.0∶1.0。3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤S1.的具体步骤为,利用冰醋酸和乙二醇单甲醚溶解铋盐,制备得到所述有机盐溶...

【专利技术属性】
技术研发人员:包定华柯一夫
申请(专利权)人:中山大学
类型:发明
国别省市:广东,44

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