[發明專利]一種高介電氧化鑭薄膜及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201810934964.1
• 申請日: 2018-08-16
• 公開（公告）號: CN109192653B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 陸旭兵;袁淇云;嚴龍森
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L29/861
• 代理公司: 廣州駿思知識產權代理有限公司 44425
• 代理人: 吳靜芝

1.一種高介電氧化鑭薄膜的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

1)在云母襯底上旋涂一次氧化鑭溶液，然后進行低溫預退火處理，得到第一層氧化鑭前驅體薄膜；

2)在第一層氧化鑭前驅體薄膜上旋涂第二次氧化鑭溶液，進行低溫預退火處理后得到第二層氧化鑭前驅體薄膜；

重復步驟2)，得到n層氧化鑭前驅體薄膜；

3)在第n層氧化鑭前驅體薄膜上繼續旋涂第n+1次氧化鑭溶液，在400～600℃下進行階梯高溫退火得到n+1層氧化鑭薄膜；

其中n≥1。

2.根據權利要求1所述高介電氧化鑭薄膜的制備方法，其特征在于：所述n為1～5。

3.根據權利要求1所述高介電氧化鑭薄膜的制備方法，其特征在于：所述低溫預退火處理條件為，在60℃下保持3min，然后升溫至120℃下保持10min。

4.根據權利要求1所述高介電氧化鑭薄膜的制備方法，其特征在于：所述氧化鑭溶液以乙酰丙酮鑭為溶質，以N,N二甲基酰胺為溶液，濃度為0.05～0.1mol/L。

5.一種高介電氧化鑭薄膜，其特征在于：由權利要求1-4任一項所述制備方法制得。

6.根據權利要求5所述高介電氧化鑭薄膜，其特征在于：所述氧化鑭薄膜的粗糙度為0.3～0.8nm。

7.一種柔性MIM二極管的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1：在云母襯底上沉積底電極；

S2：制備絕緣層

1)在云母襯底和底電極上表面上旋涂一次氧化鑭溶液，然后進行低溫預退火處理，得到第一層氧化鑭前驅體薄膜；

2)在第一層氧化鑭前驅體薄膜上旋涂第二次氧化鑭溶液，進行低溫預退火處理后得到第二層氧化鑭前驅體薄膜；

重復步驟2)，得到n層氧化鑭前驅體薄膜；

3)在第n層氧化鑭前驅體薄膜上繼續旋涂第n+1次氧化鑭溶液，在400～600℃下進行階梯高溫退火得到n+1層氧化鑭薄膜作為絕緣層；

其中n≥1；

S3：在絕緣層上沉積頂電極。

8.根據權利要求7所述柔性MIM二極管的制備方法，其特征在于：所述低溫預退火處理條件為，在60℃下保持3min，然后升溫至120℃下保持10min。

9.一種柔性MIM二極管，其特征在于：由權利要求7-8任一項所述制備方法制得。

10.根據權利要求9所述MIM二極管，其特征在于：包括云母襯底和設置在云母襯底上的底電極、覆蓋云母襯底上表面和底電極上表面的氧化鑭薄膜以及設置在氧化鑭薄膜上的頂電極，所述氧化鑭薄膜的粗糙度為0.3～0.8nm。