[發明專利]基于范德華力作用的氧化鉿基鐵電薄膜結構及其制備方法

在審

• 申請號: 202210917511.4
• 申請日: 2022-08-01
• 公開（公告）號: CN115172588A
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 姜杰;馮凱明;張彪
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: H01L49/02
• 分類號: H01L49/02;H01L27/11502;H01L21/02
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 陳超

1.一種基于范德華力作用的氧化鉿基鐵電薄膜結構的制備方法，其特征在于，包括：

提供緩沖層(100)；

在所述緩沖層(100)表面形成氧化鉿基鐵電薄膜(200)，得到穩定的氧化鉿基鐵電薄膜結構；

其中，所述緩沖層(100)的材質為二維材料，所述緩沖層(100)與所述氧化鉿基鐵電薄膜(200)之間通過范德華力作用連接，以形成范德華異質界面，增大氧化鉿基鐵電薄膜的表面能，促進其內部鐵電相的轉變。

2.根據權利要求1所述的氧化鉿基鐵電薄膜結構的制備方法，其特征在于，還包括：

提供襯底(500)；

在所述襯底(500)表面形成所述緩沖層(100)；

其中，所述襯底(500)為導電材質。

3.根據權利要求1或2所述的氧化鉿基鐵電薄膜結構的制備方法，其特征在于，

所述緩沖層(100)為超薄單晶云母層或超薄二硫化鉬層。

4.根據權利要求3所述的氧化鉿基鐵電薄膜結構的制備方法，其特征在于，提供緩沖層(100)包括：

通過化學氣相沉積法得到超薄二硫化鉬層，所述超薄二硫化鉬層的厚度為：1-100nm。

5.根據權利要求3所述的氧化鉿基鐵電薄膜結構的制備方法，其特征在于，提供緩沖層(100)包括：

對單晶云母片進行機械剝離，得到所述超薄單晶云母層；

所述超薄單晶云母片的厚度為1-100nm。

6.根據權利要求1所述的氧化鉿基鐵電薄膜結構的制備方法，其特征在于，

所述氧化鉿基鐵電薄膜(200)為摻雜鋯的氧化鉿基鐵電薄膜(200)，鉿與鋯的物質的量之比為1:1；所述摻雜鋯的氧化鉿基鐵電薄膜(200)通過原子層沉積技術方法制備，厚度為5-15nm；或

所述氧化鉿基鐵電薄膜(200)為摻雜鈰的氧化鉿基鐵電薄膜(200)，鉿與鈰的物質的量之比為1:0.15；所述摻雜鈰的氧化鉿基鐵電薄膜(200)通過溶膠凝膠法制備，厚度為60-120nm；或

所述氧化鉿基鐵電薄膜(200)為摻雜釔的氧化鉿基鐵電薄膜(200)，鉿與釔的物質的量之比為1:0.05；所述摻雜釔的氧化鉿基鐵電薄膜(200)通過溶膠凝膠法制備，厚度為15-30nm。

7.一種氧化鉿基鐵電薄膜結構，其特征在于，通過采用權利要求1-6任一項所述的制備方法所制得。

8.根據權利要求7所述的氧化鉿基鐵電薄膜結構，其特征在于，包括：

二維材料的緩沖層(100)；

氧化鉿基鐵電薄膜(200)，所述氧化鉿基鐵電薄膜(200)覆蓋在所述緩沖層(100)上，所述緩沖層(100)與所述氧化鉿基鐵電薄膜(200)通過范德華力作用連接，形成范德華異質界面，增大氧化鉿基鐵電薄膜的表面能，促進向鐵電相的轉變。

9.一種電容結構，其特征在于，包括如上述權利要求7或8所述的氧化鉿基鐵電薄膜結構。

10.一種電子設備，其特征在于，包括如上述權利要求7-8任一項所述的氧化鉿基鐵電薄膜結構或上述權利要求9所述的電容結構。