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专利号: 2013107177154
申请人: 陕西科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种高介电常数的Bi1-xHoxFeO3铁电薄膜,其特征在于:其化学式为Bi1-xHoxFeO3,x=0.04~0.12;在1kHz下,其介电常数为199.3~299.0。

2.根据权利要求1所述的高介电常数的Bi1-xHoxFeO3铁电薄膜,其特征在于:其为扭曲的钙钛矿结构,菱形晶系,空间点群为R-3m(160),晶胞参数a=5.5369~5.5574b=5.5369~5.5574 c=13.7625~13.8239 晶粒尺寸大小为80~140nm。

3.根据权利要求1或2所述的高介电常数的Bi1-xHoxFeO3铁电薄膜,其特征在于:

包括Bi0.96Ho0.04FeO3铁电薄膜、Bi0.92Ho0.08FeO3铁电薄膜、Bi0.90Ho0.10FeO3铁电薄膜和Bi0.88Ho0.12FeO3铁电薄膜;并且1kHz~1MHz频率下,Bi0.96Ho0.04FeO3铁电薄膜的介电常数为

184.5~199.3,Bi0.92Ho0.08FeO3铁电薄膜的介电常数为212.7~257.1,Bi0.90Ho0.10FeO3铁电薄膜的介电常数为200.7~287.5,Bi0.88Ho0.12FeO3铁电薄膜的介电常数为222.8~299.0。

4.一种如权利要求1-3中任意一项所述的高剩余极化强度的Bi1-xHoxFeO3铁电薄膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:按摩尔比为(1.05-x):1:x将Bi(NO3)3·5H2O、Fe(NO3)3·9H2O和Ho(NO3)3·6H2O溶于由乙二醇甲醚和醋酸酐混合而成的混合液中,搅拌均匀,得到前驱液;其中,前驱液中总的金属离子浓度为0.003~0.3mol/L,x=0.04~0.12;

步骤2:将前驱液旋涂在FTO/glass基片上制备湿膜,湿膜经匀胶后在180~200℃下烘烤得干膜,再在500~580℃退火,得到Bi1-xHoxFeO3薄膜;

步骤3:待Bi1-xHoxFeO3薄膜冷却后,再在Bi1-xHoxFeO3薄膜上重复步骤2,使Bi1-xHoxFeO3薄膜达到所需厚度,即得到高介电常数的Bi1-xHoxFeO3薄膜。

5.根据权利要求4所述的高介电常数的Bi1-xHoxFeO3薄膜的制备方法,其特征在于:所述的步骤1中混合液中乙二醇甲醚和醋酸酐的体积比为(2.5~3.5):1。

6.根据权利要求4或5所述的高介电常数的Bi1-xHoxFeO3薄膜的制备方法,其特征在于:所述的步骤1中x=0.04、0.08、0.10或0.12。

7.根据权利要求4所述的高介电常数的Bi1-xHoxFeO3薄膜的制备方法,其特征在于:所述的步骤2中先将FTO/glass基片清洗、烘干,然后在紫外光下照射处理,使FTO/glass基片表面达到原子清洁度,最后再旋涂前驱液。

8.根据权利要求4或7所述的高介电常数的Bi1-xHoxFeO3铁电薄膜的制备方法,其特征在于:所述的步骤2中匀胶时的匀胶速率为3800~4100r/min,匀胶时间为12~20s。

9.根据权利要求4或7所述的高介电常数的Bi1-xHoxFeO3铁电薄膜的制备方法,其特征在于:所述的步骤2中匀胶后的烘烤时间为8~12min。

10.根据权利要求4或7所述的高介电常数的Bi1-xHoxFeO3铁电薄膜的制备方法,其特征在于:所述的步骤2中退火时间为10~15min。