制备钛酸锶钡铁电薄膜的方法技术

本发明专利技术属于铁电薄膜材料制备方法，在传统Ｓｏｌ－Ｇｅｌ法的基础上，先在基片上提供一层种子层，在其上反复旋涂ＢＳＴ溶胶，以制成均匀的ＢＳＴ薄膜。本发明专利技术步骤：以醋酸铅Ｐｂ（Ｃ↓［２］Ｈ↓［３］Ｏ↓［２］）↓［２］溶于水和冰醋酸ＣＨ↓［３］ＣＯＯＨ构成的溶剂中，以钛酸四丁酯Ｔｉ（ＯＣ↓［４］Ｈ↓［９］）↓［４］溶于乙二醇乙醚Ｃ↓［２］Ｈ↓［５］Ｏ（ＣＨ↓［２］）↓［２］ＯＨ溶剂中，两部分混合搅拌成为ＰｂＴｉＯ↓［３］溶胶；ＰｂＴｉＯ↓［３］溶胶加入Ｎ.Ｎ－甲酰胺Ｃ↓［３］Ｈ↓［７］ＮＯ和乙二醇Ｃ↓［２］Ｈ↓［６］Ｏ↓［２］为添加剂，组份充分均匀，形成ＰｂＴｉＯ↓［３］种子层前驱体；在基片上旋转涂覆ＰｂＴｉＯ↓［３］种子层前驱体，形成湿薄膜，紫外灯照射使之成为固体膜，热处理形成无机膜；重复旋转涂覆步骤２～４次，经热处理，即形成种子层；再采用传统Ｓｏｌ－Ｇｅｌ方法在种子层上制备ＢＳＴ薄膜。采用本发明专利技术制备的ＢＳＴ铁电薄膜无裂纹和孔洞，晶粒明显生长、分布均匀，可满足ＵＦＰＡ系统探测材料的要求。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于铁电薄膜材料的制备方法，特别涉及高性能钛酸锶钡BST铁电薄膜敏感单元制备。
技术介绍
非致冷红外探测器焦平面阵列(UFPA)代表了凝视阵列热成像发展的新途径，是制造非致冷热成像仪的关键部件，它包含两个功能部分灵敏元阵列与信号处理电路，两者都可在普通规模的集成电路工艺线上完成，不必依靠投资极其昂贵的超大规模集成电路(VLSI)制造设备。制备非致冷红外探测器焦平面阵列的关键技术是高性能探测灵敏元及其微绝热结构的制备，而高性能的铁电薄膜材料是保证器件有高的探测率和稳定性的前提。其主要作用是通过薄膜材料的热释电效应，在外界温度变化时引起材料自发激化强度的变化，并向检测电路提供相应的检测信号。钛酸锶钡(Ba1-xSrx)TiO3铁电薄膜，简写为BST薄膜，是一种典型钙钛矿结构复合材料，它兼有BaTiO3的高介电常数、低介电损耗和SrTiO3物化稳定性、半导体性能，还具有优越的铁电、压电、热释电性能和非线性光学效应。因此，近年来利用BST薄膜制备的各种器件在超大规模动态随机存储器、高频旁路集成电容、退耦电容、微波单片集成电路(MMIC)、调谐微波器件等领域得到广泛应用，特别是在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备钛酸锶钡铁电薄膜的方法，其步骤依次为：（１）取钛酸锶钡铁电ＢＳＴ溶液的浓度为Ｘｍｏｌｌ↑［－１］，则种子层溶胶的浓度为Ｘ±０．２ｍｏｌｌ↑［－１］，其中Ｘ为０．３～０．５；（２）当种子层溶胶的浓度为０．１～０．７ｍｏｌｌ↑［－１］时，每制备５０ｍｌ种子层溶胶，以０．００５－０．０３５ｍｏｌ醋酸铅Ｐｂ（Ｃ↓［２］Ｈ↓［３］Ｏ↓［２］）↓［２］溶于１－３ｍｌ水和１０－１６ｍｌ冰醋酸ＣＨ↓［３］ＣＯＯＨ构成的溶剂中，以等量的０．００５－０．０３５ｍｏｌ钛酸四丁酯Ｔｉ（ＯＣ↓［４］Ｈ↓［９］）↓［４］溶于１０－１６ｍｌ乙二醇乙醚Ｃ↓［２］Ｈ↓［５］Ｏ（ＣＨ↓［２］）↓［２］ＯＨ溶剂中，再将上述...

【技术特征摘要】
1.一种制备钛酸锶钡铁电薄膜的方法，其步骤依次为(1)取钛酸锶钡铁电BST溶液的浓度为Xmoll-1，则种子层溶胶的浓度为X±0.2moll-1，其中X为0.3～0.5；(2)当种子层溶胶的浓度为0.1～0.7moll-1时，每制备50ml种子层溶胶，以0.005-0.035mol醋酸铅Pb(C2H3O2)2溶于1-3ml水和10-16ml冰醋酸CH3COOH构成的溶剂中，以等量的0.005-0.035mol钛酸四丁酯Ti(OC4H9)4溶于10-16ml乙二醇乙醚C2H5O(CH2)2OH溶剂中，再将上述两部分混合、边搅拌边加热成为PbTiO3溶胶；(3)上述PbTiO3溶胶加入等量的N·N-甲酰胺C3H7NO和乙二醇C2H6O2各4-8ml为添加剂，边搅拌边加热，使组份充分均匀，形成PbTiO3种子层前驱体；(4)在Pt/Ti/SiO2/Si基片上旋...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜胜林，曾亦可，林汝湛，邓传益，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]