[發(fā)明專利]一種在砷化鎵基片上制備鈦酸鍶鋇介電薄膜的化學(xué)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310377507.4
• 申請(qǐng)日: 2013-08-26
• 公開（公告）號(hào): CN104425213B
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏賢華;黃文;郝建華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 香港理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L21/02
• 分類號(hào): H01L21/02;H01L21/336
• 代理公司: 深圳市順天達(dá)專利商標(biāo)代理有限公司44217
• 代理人: 郭偉剛

1.一種在砷化鎵基片上制備鈦酸鍶鋇介電薄膜的化學(xué)方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、砷化鎵基片的預(yù)處理：首先依次用三氯乙烯溶液、丙酮溶液和酒精溶液對(duì)砷化鎵基片進(jìn)行超聲振蕩清洗，然后依次用去離子水和氫氟酸溶液對(duì)砷化鎵基片進(jìn)行清洗以除去砷化鎵基片表面的氧化層，最后吹干砷化鎵基片；

S2、鈦酸鍶鋇溶膠的配制：以乙酸鋇、乙酸鍶和鈦酸丁酯為起始原料，冰醋酸和乙酰丙酮為溶劑配制鈦酸鍶鋇溶膠；

S3、甩膠成膜：將經(jīng)過上述步驟S1處理的砷化鎵基片放在勻膠機(jī)上，然后將經(jīng)過上述步驟S2配制得到的鈦酸鍶鋇溶膠溶液滴加在該砷化鎵基片上，進(jìn)行甩膠；甩膠結(jié)束后，將該砷化鎵基片置于培養(yǎng)皿中，用酒精棉將被甩出基片的鈦酸鍶鋇溶膠擦拭干，放置至砷化鎵基片上的鈦酸鍶鋇溶膠凝固；

S4、干燥：將經(jīng)上述步驟S3甩膠后的砷化鎵基片置于真空干燥箱中進(jìn)行干燥；

S5、烘烤預(yù)處理：將上述步驟S4干燥后的砷化鎵基片置于馬弗爐中進(jìn)行烘烤預(yù)處理，然后將所述砷化鎵基片自然冷卻至室溫；

S6、退火：將上述步驟S5烘烤預(yù)處理后的砷化鎵基片放置于石英管中，推送至管式爐的恒溫區(qū)，在450～650℃下退火150～180分鐘，并在整個(gè)退火過程中持續(xù)通入含惰性氣體與氧氣的保護(hù)氣體，且所述含惰性氣體與氧氣的保護(hù)氣體通入時(shí)的流速為600毫升/分鐘，待管式爐的恒溫區(qū)溫度降至室溫后，將樣品取出，放置于干燥箱中保存。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在砷化鎵基片上制備鈦酸鍶鋇介電薄膜的化學(xué)方法，其特征在于，所述含惰性氣體與氧氣的保護(hù)氣體中，所述惰性氣體與氧氣的體積比為90:10～98:2。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在砷化鎵基片上制備鈦酸鍶鋇介電薄膜的化學(xué)方法，其特征在于，所述步驟S1還包括：將吹干的所述砷化鎵基片送入RIE反應(yīng)離子刻蝕機(jī)的真空腔體內(nèi)，在氮?dú)馀c氬氣體積比為4:1的混合氣體中進(jìn)行離子刻蝕。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的在砷化鎵基片上制備鈦酸鍶鋇介電薄膜的化學(xué)方法，其特征在于，所述砷化鎵基片在所述RIE反應(yīng)離子刻蝕機(jī)的真空腔體內(nèi)進(jìn)行離子刻蝕時(shí)的濺射功率為50毫瓦，進(jìn)行離子刻蝕的持續(xù)時(shí)間為10分鐘。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在砷化鎵基片上制備鈦酸鍶鋇介電薄膜的化學(xué)方法，其特征在于，所述步驟S2的鈦酸鍶鋇溶膠的配制，按以下步驟配制：

S21、按照8:2摩爾比稱取一定量的乙酸鋇和乙酸鍶，加入冰醋酸加熱并充分?jǐn)嚢枋蛊淙芙猓?/p>

S22、量取等摩爾比鈦酸丁酯和乙酰丙酮混合；

S23、將上述步驟S21制得的溶液與步驟S22制得的溶液在50℃～70℃攪拌混合，加入質(zhì)量比為2:1的乙二醇甲醚和乙二醇溶液將上述混合后的溶液稀釋，最終得到0.01摩爾/升的鈦酸鍶鋇溶膠溶液。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在砷化鎵基片上制備鈦酸鍶鋇介電薄膜的化學(xué)方法，其特征在于，所述步驟S3中，所述砷化鎵基片進(jìn)行甩膠時(shí)的轉(zhuǎn)速為2500～3500轉(zhuǎn)/秒，甩膠時(shí)間為30秒。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在砷化鎵基片上制備鈦酸鍶鋇介電薄膜的化學(xué)方法，其特征在于，所述步驟S5中將馬弗爐升溫至300℃～380℃，并保溫15～30分鐘。