[發(fā)明專利]一種鐵電拓?fù)洚牻Y(jié)構(gòu)及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210407875.8
• 申請(qǐng)日: 2022-04-19
• 公開（公告）號(hào): CN114843398A
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田國;義鑫;高興森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南師范大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L45/00
• 分類號(hào): H01L45/00;H01L27/24;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 廣州新諾專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44100
• 代理人: 辜丹蕓

1.一種鐵電拓?fù)洚牻Y(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1：采用脈沖激光沉積法在(001)方向的STO單晶襯底上沉積一層SRO導(dǎo)電層作為底電極；

S2：在步驟S1制得的SRO底電極表面鋪展單層PS小球作為掩模板，再用氧等離子體刻蝕處理，然后置于離子束刻蝕機(jī)中進(jìn)行刻蝕，最后去除殘留的單層PS小球掩模板，得到SRO納米點(diǎn)陣列底電極；

S3：選擇BFO靶材，采用脈沖激光沉積法在步驟S2制得的SRO納米點(diǎn)陣列底電極上沉積一層菱方相的BFO薄膜形成納米點(diǎn)陣列，其為中心型拓?fù)洚牻Y(jié)構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵電拓?fù)洚牻Y(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于：步驟S1中，所述SRO導(dǎo)電層厚度為30～60nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐵電拓?fù)洚牻Y(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于：步驟S2中，所述SRO納米點(diǎn)陣列底電極的刻蝕深度為20～50nm，且刻蝕深度小于所述SRO導(dǎo)電層的厚度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵電拓?fù)洚牻Y(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于：步驟S3中，所述的菱方相的BFO薄膜厚度為50nm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵電拓?fù)洚牻Y(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于：步驟S2包括以下步驟：

S21：在盛滿去離子水的培養(yǎng)皿中滴入直徑為500nm的PS小球與乙醇的混合溶液，加入分散劑，使PS小球在去離子水表面呈單層緊密排列；

S22：將步驟S2制得的樣品用氧等離子體處理3分鐘；

S23：用鑷子將處理后的樣品置于單層PS小球下方，然后輕輕地水平提出；待水分自然蒸發(fā)后，SRO薄膜表面形成一層單層緊密排列的PS小球；

S24：將附有PS小球掩模板的SRO薄膜樣品放置于氧等離子體刻蝕機(jī)中處理40～50分鐘，從而削小PS小球的直徑，使緊密排列的PS小球分離；

S25：將步驟S24得到的樣品置于離子束刻蝕機(jī)中進(jìn)行刻蝕；

S26：去除殘留的單層PS小球掩模板，得到有序的SRO納米點(diǎn)陣列底電極。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鐵電拓?fù)洚牻Y(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于：步驟S25中，在真空度為8.0×10^-4Pa，室溫條件下，保持離子束刻蝕系統(tǒng)的陰極電流為17.8A，陽極電壓為50V，屏極電壓為300V，加速電壓為250V，中和電流為13A，偏置電壓為1.2V，進(jìn)行刻蝕90秒。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鐵電拓?fù)洚牻Y(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于：步驟S26中，將步驟S25得到的樣品分別置于氯仿、酒精以及去離子水中浸泡并用超聲清洗15～20分鐘，取出后用氮?dú)鈽尨蹈桑儆玫凸β恃醯入x子清洗表面4～6分鐘，即可得到有序的表面干凈的SRO納米點(diǎn)陣列底電極。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵電拓?fù)洚牻Y(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于：步驟S1中，脈沖激光沉積法的制備參數(shù)為：能量為300mJ/cm³，脈沖頻率為8Hz，溫度為660℃，氧氣壓為15Pa。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵電拓?fù)洚牻Y(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于：步驟S3中，脈沖激光沉積法的制備參數(shù)為：能量為300mJ/cm³，脈沖頻率為8Hz，溫度為730℃，氧氣壓為20Pa。

10.一種鐵電拓?fù)洚牻Y(jié)構(gòu)，其特征在于：采用如權(quán)利要求1～9任一項(xiàng)所述的制備方法制備而成，其為面外具有“十字形”緩沖疇的中心型拓?fù)洚牻Y(jié)構(gòu)，并且面內(nèi)具有一個(gè)相反襯度的條帶疇。