一种La、Zn共掺杂铁酸铋薄膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种La、Zn共掺杂铁酸铋薄膜及其制备方法和应用。其化学分子式为：Bi1‑xLaxFe1‑yZnyO3,(x＝0.03～0.08y＝0.03～0.08)，薄膜的厚度为0.6～2μm。所述La、Zn共掺杂铁酸铋薄膜的方法，包括如下步骤：将铋源、铁源、镧源、锌源加入至乙二醇中，混合，获得混合溶液，将混合溶液旋涂于硅基底上，然后于焙烧，获得前驱体，重复旋涂焙烧≥20次，然后退火，即得La、Zn共掺杂铁酸铋薄膜；本发明专利技术的制备方法简单可控，所得La、Zn共掺杂铁酸铋薄膜稳定性好、均匀性好、磁性强、漏电小。所得La、Zn共掺杂铁酸铋薄膜在铁电和压电领域、自旋电子领域、太赫兹器件领域都有巨大应用潜力。

A La-Zn Co-doped Bismuth Ferrate Film and Its Preparation Method and Application

The invention discloses a La and Zn co-doped bismuth ferrite film, a preparation method and application thereof. The chemical formula is Bi1 xLaxFe1 yZnyO 3, (x=0.03-0.08y=0.03-0.08), and the thickness of the film is 0.6-2 um. The method comprises the following steps: adding bismuth source, iron source, lanthanum source and zinc source into ethylene glycol, mixing, obtaining mixed solution, spinning mixed solution onto silicon substrate, then calcining, obtaining precursor, repeatedly spinning roasting for more than 20 times, then annealing, obtaining La and Zn co-doped bismuth ferrite film; the preparation method of the invention is simple; Controllable, La, Zn co-doped bismuth ferrite films have good stability, uniformity, strong magnetism and low leakage. The obtained La and Zn co-doped bismuth ferrite films have great potential applications in ferroelectric and piezoelectric fields, spintronics and terahertz devices.

【技术实现步骤摘要】
一种La、Zn共掺杂铁酸铋薄膜及其制备方法和应用
本专利技术属于多铁性材料制备领域，具体涉及一种La、Zn共掺杂铁酸铋薄膜及其制备方法和应用。
技术介绍
多铁性材料是一种环境友好型材料，指同时具备铁电性和铁磁性的一类物质，它能够通过电磁耦合产生协同作用，赋予了铁性材料新的性质，大大拓宽了应用范围。在过去的几十年里，由于条件限制，对于多铁性材料的研究较为缺乏。近年来，随着集成铁电学的诞生与发展，使铁电薄膜的研究成为热点。特别在日新月异的当代社会，它在传感、存储、集成电路、光电子器件等尖端科技领域，已然占据主要地位。铁酸铋(BiFeO3)是一种典型的多铁性材料，它在室温下同时具有反铁磁有序和铁电有序以及电磁耦合效应。因此，铁酸铋(BiFeO3)是一种具有广泛应用前景的功能材料。由于BiFeO3薄膜可以与其他材料复合，制造出集成铁电器件，应用于微电子工艺。因此，如何成功制备出BiFeO3薄膜，并将它与其他材料复合，通过建立合理的模型来研究其作用机制，不仅可以帮助我们来了解BiFeO3薄膜的多铁特征，还可以加快BiFeO3薄膜应用高新科技领域的步伐。目前，人们通过不同的方法制备了BiFeO3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种La、Zn共掺杂铁酸铋薄膜，其特征在于，其化学分子式为：Bi1‑xLaxFe1‑yZnyO3,(x＝0.03～0.08，y＝0.03～0.08)，薄膜的厚度为0.6～2μm。

【技术特征摘要】
1.一种La、Zn共掺杂铁酸铋薄膜，其特征在于，其化学分子式为：Bi1-xLaxFe1-yZnyO3,(x＝0.03～0.08，y＝0.03～0.08)，薄膜的厚度为0.6～2μm。2.根据权利要求1所述的一种La、Zn共掺杂铁酸铋薄膜，其特征在于：所述薄膜的厚度为650～750nm。3.制备如权利要求1或2所述的一种La、Zn共掺杂铁酸铋薄膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：将铋源、铁源、镧源、锌源加入至乙二醇中，混合，获得混合溶液，将混合溶液旋涂于硅基底上，然后于焙烧，获得前驱体，重复旋涂焙烧≥20次，然后退火，即得La、Zn共掺杂铁酸铋薄膜；所述旋涂工艺为，先采用100～1000r/min的速度旋涂5～10s，再采用3000～6000r/min选涂5～40s。4.根据权利要求3所述的一种La、Zn共掺杂铁酸铋薄膜的制备方法，其特征在于：所述铋源为Bi(NO3)3·5H2O；所述铁源为Fe(NO3)3·9H2O；所述镧源为La(NO3)3·6H2O，所述锌源为Fe(NO3)3·9...

【专利技术属性】
技术研发人员：古映莹，姜致言，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43