[發明專利]一種鑭系元素摻雜的鈦酸鉍薄膜及其制備方法

無效

• 申請號: 201010156023.3
• 申請日: 2010-04-27
• 公開（公告）號: CN101811889A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發明（設計）人: 胡廣達;王金翠;程玲;張紅巖;姜波;武衛兵;楊長紅
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: C04B41/50
• 分類號: C04B41/50
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 李桂存

1.一種鑭系元素摻雜的鈦酸鉍薄膜，其特征是：包括至少5層材料，每層材料的組分為Bi_(4-x)(1+y)Ln_xTi₃O₁₂，即各元素的比例為Bi∶Ln∶Ti∶O＝(4-x)(1+y)∶x∶3∶12；其中，Ln為鑭系元素中的一種，x為鑭系元素的摩爾當量，0.1≤x≤0.85；元素Bi過量加入，y為Bi以重量計的過量百分數，第一層材料中y為5％～15％，第二至四層材料中y為10％～20％，第五層及五層以上材料中y為15％～25％。

2.根據權利要求1所述的鑭系元素摻雜的鈦酸鉍薄膜，其特征是：每層材料的厚度為40nm～60nm。

3.一種權利要求1所述的鑭系元素摻雜的鈦酸鉍薄膜的制備方法，其特征是包括以下步驟：

(1)前驅體溶液的制備：采用溶膠-凝膠法，按化學計量比稱取硝酸鉍和鑭系元素的硝酸鹽溶于乙二醇和冰醋酸的混合溶液中，待完全溶解后依次加入鈦酸四丁酯和乙酰丙酮，配制成前驅體溶液，前驅體溶液的濃度為0.1mol/L～0.3mol/L，乙二醇、冰醋酸、乙酰丙酮的摩爾比為6∶2∶1；

(2)薄膜材料的制備：采用層層退火工藝，用旋涂法將第一層前驅體溶液沉積在襯底材料上，然后將材料放置在熱板上烘干，將烘干的薄膜置于快速退火爐中進行熱處理，熱處理溫度為600℃～700℃；然后按照相同的方法將其它層材料沉積在各自下層材料之上，直到薄膜厚度符合要求；

(3)將達到厚度要求的薄膜在650℃～700℃范圍內退火半小時，得到鑭系元素摻雜的鈦酸鉍薄膜。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征是：所述的襯底材料為Pt/Ti/SiO₂/Si、Pt/TiO₂/SiO₂/Si、LaNiO₃/Si或ITO/玻璃。

5.根據權利要求3所述的制備方法，其特征是：步驟(2)中烘干溫度為300℃。

6.根據權利要求3所述的制備方法，其特征是：步驟(2)和步驟(3)采用氮氣氣氛退火。?