[發(fā)明專利]一種BST基多層介電增強(qiáng)薄膜及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010972653.1
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號(hào): CN112259374A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王歆;鐘煌;盧振亞;陳志武
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H01G4/012
• 分類號(hào): H01G4/012;H01G4/008;H01G4/14;H01G4/33
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 王東東

1.一種BST基多層介電增強(qiáng)薄膜，其特征在于，包括襯底，采用溶膠凝膠法在襯底上旋涂多層異質(zhì)薄膜，利用磁控濺射在多層異質(zhì)薄膜上沉積Au電極，所述多層異質(zhì)薄膜由BST薄膜和BTO薄膜交替堆疊構(gòu)成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種BST基多層介電增強(qiáng)薄膜，其特征在于，多層異質(zhì)薄膜中，每一層的厚度相等。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種BST基多層介電增強(qiáng)薄膜，其特征在于，所述襯底為Pt/Ti/SiO₂/Si。

4.一種如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的BST基多層介電增強(qiáng)薄膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

選用襯底，對(duì)其進(jìn)行超聲清洗并干燥處理；

以乙酸鋇、乙酸鍶和鈦酸四丁酯為金屬醇鹽，醋酸為穩(wěn)定劑，乙二醇甲醚做溶劑，乙酰丙酮為螯合劑，甲酰胺的為干燥劑制備BST前驅(qū)體溶膠；同樣的，以乙酸鋇和鈦酸四丁酯為金屬醇鹽，醋酸為穩(wěn)定劑，乙二醇甲醚做溶劑，乙酰丙酮為螯合劑，甲酰胺為干燥劑制備BTO前驅(qū)體溶膠；

在襯底上，通過旋涂、干燥、熱分解及預(yù)結(jié)晶處理得到待需要的預(yù)結(jié)晶薄膜；重復(fù)多次，得到多層異質(zhì)結(jié)構(gòu)薄膜，最后進(jìn)行高溫退火處理；

通過氫氟酸腐蝕薄膜一角，然后在薄膜上通過掩膜版磁控濺射Au作為頂電極。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，每層厚度為40～160nm。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，BST的前驅(qū)體溶膠和BTO的前驅(qū)體溶膠濃度在0.2～0.3mol/L。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，通過調(diào)節(jié)乙酸含量控制BST和BTO的前驅(qū)體溶液的pH值在3～4；以摩爾質(zhì)量比1:20添加甲酰胺作為干燥劑，使得有機(jī)物揮發(fā)分解更加緩和。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，干燥溫度為120℃，干燥15min；先以低的升溫速率：1.5℃/min從室溫升溫到熱分解溫度350℃，保溫5min；再以高的升溫速率：4℃/min升溫到預(yù)結(jié)晶溫度600℃，保溫10min，退火處理，得到單獨(dú)的一層薄膜。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述頂電極的直徑為0.5mm，厚度100nm。

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，對(duì)多層異質(zhì)薄膜一次性高溫退火處理，退火溫度為700℃，保溫時(shí)間為30min，冷卻至室溫后取出。