一种高通量可稳定极化的铁电-介电薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高通量可稳定极化的铁电‑介电薄膜及其制备方法。所述一种高通量可稳定极化的铁电‑介电薄膜，包括，基底层，以及在所述基底层上依次生长的底电极层和功能层；所述功能层是基于底电极层生长的BaTiO<subgt;3</subgt;铁电层和介电层薄膜；功能层包括按3×3排列的9个区域，9个区域的介电层厚度呈梯度分布。本发明专利技术通过特殊设计的掩膜系统短时间内批量制备出不同厚度的高通量可稳定极化的铁电‑介电薄膜，提高了薄膜材料的制备效率；解决了传统铁电薄膜制备过程中效率低下，成本过高、可对比性差的问题。通过筛选制备参数，本发明专利技术制备出具有可稳定极化性能的铁电‑介电薄膜，有望使其应用于航空航天技术领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铁电薄膜材料，具体涉及一种高通量可稳定极化的铁电-介电薄膜及其制备方法。

技术介绍

1、铁电薄膜材料是指具有铁电性质的一类薄膜材料。铁电性质是指某些物质在外加电场下表现出电极化性质，即物质内部正负电荷的分布会发生改变，因此这种材料可以用于电介质、电磁波、传感器、储能器等领域。铁电薄膜材料有很好的特异性，属于介电体的一种，具有一般材料所没有的特殊性质，如极高的介电常数、高的电容率、高的极化强度、良好的稳定性和可调性等。

2、铁电薄膜材料作为一种具有特殊性质的材料，其在电子器件、存储器件等领域中具有广泛的应用前景。例如，铁电薄膜材料可以用于制造新型的铁电场效应晶体管(fet)、随机存取存储器(ram)、非易失性存储器(nvm)等器件，具有存储密度高、读写速度快的特点。

3、当铁电薄膜材料应用在航天器上的电子元器件时，空间辐射环境会对铁电薄膜器件产生影响，甚至会直接导致器件的失效，从而影响空间任务的执行。因此，航天器上应用的铁电薄膜需具有稳定极化的性能要求。

4、为此，研究人员采用各种方法来提高铁电薄膜的稳定极化本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高通量可稳定极化的铁电-介电薄膜，其特征在于，包括，基底层，以及在所述基底层上依次生长的底电极层和功能层；所述功能层是基于底电极层生长的BaTiO3铁电层和介电层；功能层包括按3×3排列的9个区域，9个区域的介电层厚度呈梯度分布。

2.根据权利要求1所述的一种高通量可稳定极化的铁电-介电薄膜，其特征在于，所述基底层为SrTiO3衬底、GdSiO3衬底和云母衬底中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种高通量可稳定极化的铁电-介电薄膜，其特征在于，所述底电极层为SrRuO3薄膜、La0.67Sr0.33MnO3薄膜中的一种。

4.根据权利要求3所述...

【技术特征摘要】

1.一种高通量可稳定极化的铁电-介电薄膜，其特征在于，包括，基底层，以及在所述基底层上依次生长的底电极层和功能层；所述功能层是基于底电极层生长的batio3铁电层和介电层；功能层包括按3×3排列的9个区域，9个区域的介电层厚度呈梯度分布。

2.根据权利要求1所述的一种高通量可稳定极化的铁电-介电薄膜，其特征在于，所述基底层为srtio3衬底、gdsio3衬底和云母衬底中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种高通量可稳定极化的铁电-介电薄膜，其特征在于，所述底电极层为srruo3薄膜、la0.67sr0.33mno3薄膜中的一种。

4.根据权利要求3所述的一种高通量可稳定极化的铁电-介电薄膜，其特征在于，所述底电极层厚度为5～35nm。

5.根据权利要求1所述的一种高通量可稳定极化的铁电-介电薄膜，其特征在于，所述功能层中介电层的材料为srtio3或al2o3。

6.权利要求1-5中任一项所述的一种高通量可稳定极化的铁电-介电薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种高通量可稳定极化的铁电-介电薄膜的制备方法，其特征在于，步骤2中沉积底电极层的工艺...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟高阔，
申请(专利权)人：广州先进技术研究所，
类型：发明
国别省市：