CN101388262A - 钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料及其制备方法 - Google Patents
钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101388262A CN101388262A CNA2007101218348A CN200710121834A CN101388262A CN 101388262 A CN101388262 A CN 101388262A CN A2007101218348 A CNA2007101218348 A CN A2007101218348A CN 200710121834 A CN200710121834 A CN 200710121834A CN 101388262 A CN101388262 A CN 101388262A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- strontium titanate
- barium strontium
- manganese
- layer
- bismuth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
本发明提供了一种钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料，包括至少一层钛酸锶钡层和至少一层铌酸锌铋层，其中，所述钛酸锶钡层为锰掺杂的钛酸锶钡层。本发明的钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料有机地结合了钛酸锶钡材料的高介电可调性与铌酸锌铋材料的低介电损耗特性，通过使用锰掺杂钛酸锶钡层，以及有目的地调控锰掺杂钛酸锶钡和铌酸锌铋层各自的厚度和生长条件，得到了一种同时具有高介电可调率和低介电损耗特性的锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种异质结构材料及其制备方法，特别是一种介电可调钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料及其制备方法。
背景技术
介电可调薄膜材料尤其是钛酸锶钡(Ba1-xSrxTiO3，BST-x)和铌酸锌铋((Bi1.5Zn0.5)(Zn0.5Nb1.5)O7，BZN)有许多电学方面的优点(见N.Setter et al.，Ferroelectric thin films：Review of materials，properties，andapplications，J.Appl.Phys.100，051606(2006)；W.Renetal.，Bismuthzinc niobate pyrochlore dielectric thin films for capacitiveapplications，J.Appl.Phys.89，767(2000))，它们最显著的特点是高调制速度，低损耗，低能耗，体积小，重量轻，易集成，因此有望成为下一代高速宽带无线通讯领域里的关键材料。目前围绕这两类材料的努力集中在降低薄膜的介电损耗和提高可调率方面。然而对于单一的薄膜材料，钛酸锶钡和铌酸锌铋都难以同时满足这两个方面的要求。为突破以往单一的钛酸锶钡和铌酸锌铋薄膜在介电损耗及可调性方面存在的局限性，材料科学家开展了钛酸锶钡/铌酸锌铋复合薄膜的研究工作(见L.Yan et al.，Ba0.5Sr0.5TiO3-Bi1.5Zn1.0Nb1.5O7composite thin films with promisingmicrowave dielectric properties for microwave device applications，Appl.Phys.Lett.85，3522(2004)；W.Y.Fu et al.，Dielectricproperties of Bi1.5Zn1.0Nb1.5O7/Mn-doped Ba0.6Sr0.4TiO3heterolayered filmsgrown by pulsed laser deposition，Appl.Phys.Lett.89，132908(2006))。但是多数研究者并没有实现对这种复合体系的潜力的充分发掘。在硅铂衬底上制作的钛酸锶钡/铌酸锌铋多层复合薄膜，和铌酸锌铋/钛酸锶钡/铌酸锌铋夹心结构(见任巍等，微波介电可调钛酸锶钡/铋锌铌复合薄膜及其制备方法，中华人民共和国国家知识产权局，公开号CN1876599A(2006)；S.X.Wang et al.，Tunable，low lossBi1.5Zn1.0Nb1.5O7/Ba0.6Sr0.4TiO3/Bi1.5Zn1.0Nb1.5O7sandwich films，Appl.Phys.Lett.89，212907(2006))，其介电可调性和介电损耗实际上仍然停留在单一铌酸锌铋或钛酸锶钡薄膜材料的水平，并没有实质的提升。
发明内容
因此，本发明的任务是提供一种具有高品质因子、低漏电流特性的介电可调钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料。
本发明的另一任务是提供一种上述异质结构材料的制备方法。
本发明提供了一种钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料，包括至少一层钛酸锶钡层和至少一层铌酸锌铋层，其中，所述钛酸锶钡层为锰掺杂的钛酸锶钡层。
上述异质结构材料中，所述锰掺杂钛酸锶钡层的锰掺杂浓度优选0.1-6at％。
上述异质结构材料中，所述锰掺杂钛酸锶钡层的厚度优选40-4000nm。
上述异质结构材料中，所述铌酸锌铋层的厚度优选10-1000nm。
进一步地，所述锰掺杂钛酸锶钡层与铌酸锌铋层的厚度比优选2-20。
制备上述钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料的方法：首先，在基底上按照由下至上的次序逐层生长锰掺杂钛酸锶钡层和铌酸锌铋层；然后进行退火处理，以减少氧缺陷和释放应力，就得到掺锰的钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构。
上述制备方法中，所述退火温度为400-550℃，所述退火压强为0.5-2个大气压，所述退火的气氛为纯氧或干燥空气，所述退火时间为10-30min。
上述制备方法中，所述制备钛酸锶钡层和铌酸锌铋层的方法包括脉冲激光沉积、射频磁控溅射、金属有机化学气相沉积和溶胶-凝胶法。
上述制备方法中，所述锰掺杂钛酸锶钡层的生长温度优选600-900℃，所述铌酸锌铋层的生长温度优选550-750℃。
上述制备方法中，所述基底优选硅铂、镀铂或镀金的蓝宝石和石英。
本发明异质结构有机地结合了钛酸锶钡材料的高介电可调性与铌酸锌铋材料的低介电损耗特性，通过使用锰掺杂钛酸锶钡层，以及有目的地调控锰掺杂钛酸锶钡和铌酸锌铋层各自的厚度和生长条件，得到了一种同时具有高介电可调率和低介电损耗特性的锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料。
本发明采用与半导体工艺兼容的硅铂衬底(或者镀Pt或Au的蓝宝石和石英衬底等)；采用锰元素对钛酸锶钡进行掺杂，以提高钛酸锶钡层的介电性能；采用不同的沉积温度分别沉积锰掺杂钛酸锶钡层和铌酸锌铋层，在取得良好结晶的同时，保证异质结构中各层的单相结构；锰掺杂钛酸锶钡层和铌酸锌铋层的厚度不同，一般而言，在取得低介电损耗的同时，为了最大限度地保证异质结构的可调性，需要尽可能地减小铌酸锌铋层的厚度；异质结构沉积完成后，在纯氧或干燥空气气氛下进行原位退火，以减少氧缺陷和释放应力。
附图说明
以下，结合附图来详细说明本发明的实施例，其中：
图1为本发明实施例1的锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料在100 kHz测试频率下的电容-电压(C-V)特性曲线；
图2为本发明实施例1的锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料的漏电流(I-V)特性曲线。
具体实施方式
实施例1
本实施例的锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料中，只有一个周期的锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋结构，其中，所述锰掺杂钛酸锶钡层厚度为160nm，锰掺杂浓度为2at％；铌酸锌铋层厚度40nm，两层的厚度比锰掺杂钛酸锶钡:铌酸锌铋＝4:1。其制备方法如下：
首先，采用脉冲激光沉积技术，在硅铂衬底上于900℃首先沉积一层厚160nm的锰掺杂钛酸锶钡层；然后，将衬底温度降至650℃，通过原位转靶技术再沉积一层厚40nm的铌酸锌铋层，从而得到具有一个锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋周期的异质结构；随后将该双层薄膜在550℃、1个大气压左右的纯氧气氛条件下进行原位退火30min，最后，为了测量本实施例的异质结构材料的性能，还用掩模技术在制备好的异质结构上沉积圆形的Pt上电极以构成平行板电容器，并在空气中于400℃条件下进行快速退火5min。这样得到的双层薄膜的表面平整，X光衍射结果表明其中的锰掺杂钛酸锶钡为钙钛矿结构而铌酸锌铋薄膜处于立方焦绿石相。
下面结合附图对实施例1作进一步的详细说明：
在100kHz下对该锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构进行了电容-电压(C-V)测试(测试设备型号为Agilent 4294A)，测试结果如图1所示，反复多次的测试在低的偏场下(330kV/cm)给出了18％的可调率，是相同偏场下铌酸锌铋薄膜可调率(约2％)的近10倍；并且该异质结构的介电损耗在整个偏场范围内控制在了0.0005左右，是一般钛酸锶钡薄膜介电损耗(约0.05)的百分之一；从而给予了器件高达360的品质因子(＝可调率/介电损耗)，在同样偏场条件下，与文献报道的一般钛酸锶钡薄膜材料的品质因子10，以及铌酸锌铋薄膜材料取得的品质因子40相比，有了数量级的提升。漏电流测试(测试设备型号为Agilent 4156C with LakeShore TTP4)表明，在+170kV/cm偏场下器件的漏电流小于10nA/cm2，在+330kV/cm偏场下器件的漏电流在0.15uA/cm2以内，如图2所示。这些，使得该异质结构不仅有望在射频及微波通信领域取得应用，还可用作场效应晶体管以及随机存储器的潜在介质材料。
与采用溶胶-凝胶工艺制备钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构相比，利用脉冲激光沉积(PLD)技术能够容易地调控各层薄膜的厚度，从而达到优化介电性能的目的。并且工艺简洁，与半导体IC工艺兼容。还需要指出的是，C-V曲线表现出了一定的非对称性，它来自于有整数周期的锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构本身所具有的非对称性。
在实验中，发现在本实施例所述的生长条件下，钛酸锶钡层在较低的电场300kV/cm下就容易发生击穿，而铌酸锌铋层的这一发生击穿的电场值一般在1MV/cm左右。考虑到钛酸锶钡层与铌酸锌铋层的介电常数之比约为3:1，因此在该锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构中，分配在钛酸锶钡层和铌酸锌铋层中的电场强度之比为1:3(与膜层的厚度无关)。这一数值接近于它们各自的击穿电场强度之比约1:3.3，恰好使得这两种材料的性都能够得到充分的发挥而不容易发生击穿。
实施例2
本实施例的锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料中，包括两层厚度为300nm的锰掺杂钛酸锶钡层，锰掺杂浓度为0.1at％，所述两层锰掺杂钛酸锶钡层之间有厚度100nm的铌酸锌铋层，厚度比锰掺杂钛酸锶钡:铌酸锌铋＝3:1，其制备方法如下：
首先，采用脉冲激光沉积技术，在硅铂衬底上于700℃首先沉积一层厚300nm的锰掺杂钛酸锶钡层；将衬底温度降至600℃，通过原位转靶技术沉积一层厚100nm的铌酸锌铋层；然后升高衬底温度回到700℃原位转靶再沉积一层厚300nm的锰掺杂钛酸锶钡层，得到1.5周期的锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构；随后将该具有三明治对称性的异质结构在400℃、0.5个大气压左右的干燥空气气氛条件下进行原位退火10min，就得到了锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料；接下来，为了测试本实施例的异质结构材料的性能，还采用掩模技术在异质结构材料上沉积圆形的Pt上电极构成平行板电容器；最后将其在空气中于600℃快速退火5min。测试表明，由于采用了对称的半周期异质结构，得到了对称的C-V曲线。并且由于采用了较厚的介质层，该异质结构的抗击穿性能得到了提高，在500kV/cm偏场下得到了超过60％的可调率，而介电损耗在整个偏场范围内依然保持在小于0.005的较低的水平上。
实施例3
本实施例的锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料中，共有10个周期的锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋结构，其中每层锰掺杂钛酸锶钡的厚度为40nm，锰掺杂浓度为6at％，每层铌酸锌铋的厚度20nm，两层的厚度比锰掺杂钛酸锶钡:铌酸锌铋＝2:1。其制备方法如下：
首先，采用射频磁控溅射沉积技术，在镀Pt的蓝宝石衬底上分别于700℃和600℃交替沉积锰掺杂钛酸锶钡层(厚度40nm)和铌酸锌铋层(厚度20nm)，最终得到具有10个周期的锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构，总厚度600nm；随后将该异质结构在500℃于两个大气压的纯氧气氛条件下进行原位退火15min，得到本实施例的锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料；接下来，为了测试本实施例的异质结构材料的性能，还用掩模技术沉积圆形的Pt上电极构成平行板电容器，并在氮气保护下于500℃进行快速退火处理1min。测试表明，该器件在1MHz，300kV/cm的外加偏场下具有15％的可调率和万分之六左右的损耗，在+190kV/cm偏场下漏电流维持在5nA/cm2左右。
实施例4
本实施例的锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料中，共有5个周期的锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋结构，其中每层锰掺杂钛酸锶钡的厚度为100nm，锰掺杂浓度为2at％，每层铌酸锌铋的厚度10nm，两层的厚度比锰掺杂钛酸锶钡:铌酸锌铋＝10:1。其制备方法如下：
首先，采用金属有机化学气相沉积技术，在镀Au的蓝宝石衬底上分别于550℃和600℃交替沉积铌酸锌铋层(厚度10nm)和锰掺杂钛酸锶钡层(厚度100nm)，最终得到具有五层铌酸锌铋和五层锰掺杂钛酸锶钡的异质结构；随后将该异质结构在550℃于干燥空气气氛条件下进行原位退火10min，就得到了锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料；接着用掩模技术沉积上圆形的Au上电极构成平行板电容器，并在500℃于空气中进行快速退火5min。100kHz下，外加370kV/cm偏场的测试表明，该异质结构具有39％的可调率和0.005的损耗，整个偏场范围器件的漏电流维持在0.5uA/cm2以内。
实施例5
本实施例的锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料中，只有1个周期的锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋结构，其中所述锰掺杂钛酸锶钡层的厚度为4000nm，锰掺杂浓度为2at％，铌酸锌铋层的厚度1000nm，两层的厚度比锰掺杂钛酸锶钡:铌酸锌铋＝4:1。其制备方法如下：
首先，采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)技术，在镀Pt的石英衬底上先用旋涂工艺旋涂一层锰掺杂钛酸锶钡溶胶，随后在300℃下预烘。上述过程重复三次后，在850℃下于1个大气压下的空气中进行快速退火5分钟，得到厚度约为4000nm的具有钙钛矿结构的钛酸锶钡层；再用旋涂工艺旋涂一层铌酸锌铋溶胶，经过300℃预烘后，在750℃下于1个大气压下的空气中快速退火5分钟，得到厚度约为1000nm的具有立方焦绿石结构的铌酸锌铋层，这样，就制成了本实施例的锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料；接下来，用掩模技术在制备好的异质结构上沉积圆形的Pt上电极构成平行板电容器，以测试本实施例的异质结构材料的介电性能。低频测试表明，在260kV/cm的外加偏场下该异质结构材料具有接近17％的可调率和万分之九左右的损耗，而漏电流维持在0.19uA/cm2以内。
实施例6
本实施例纯钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料中，共有2个周期的钛酸锶钡/铌酸锌铋结构。其中，所述纯钛酸锶钡层厚度为1000nm，铌酸锌铋层厚度50nm，两层的厚度比纯钛酸锶钡:铌酸锌铋＝20:1。其制备方法如下：
首先，采用射频磁控溅射沉积技术，在镀Pt的石英衬底上分别于800℃和600℃交替沉积纯钛酸锶钡层(厚度1000nm)和铌酸锌铋层(厚度50nm)，最终得到具有2个周期的纯钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构，总厚度2100nm；随后将该异质结构在450℃于两个大气压的纯氧气氛条件下进行原位退火30min，得到本实施例的纯钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料；接下来，用掩模技术沉积圆形的Pt上电极构成平行板电容器，并在空气下于600℃进行快速退火处理1min。测试表明，该器件在1MHz，200kV/cm的外加偏场下具有23％的可调率和千份之一的损耗，漏电流在整个偏场范围内维持在86nA/cm2以内。
实施例7
本实施例纯钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料中，共有3个周期的钛酸锶钡/铌酸锌铋结构。其中，所述纯钛酸锶钡层厚度为1000nm，铌酸锌铋层厚度200nm，两层的厚度比纯钛酸锶钡:铌酸锌铋＝5:1。其制备方法如下：
首先，采用射频磁控溅射沉积技术，在硅铂衬底上于800℃下沉积纯钛酸锶钡层(厚度1000nm)；随后取出样品，采用脉冲激光沉积技术沉积铌酸锌铋层(厚度200nm)。重复以上过程，得到具有3个周期的纯钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构；随后将该异质结构在550℃于一个大气压的纯氧气氛条件下进行退火20min，得到本实施例的纯钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料；最后，用掩模技术沉积圆形的Pt上电极构成平行板电容器，并在空气中于600℃进行快速退火处理5min。测试表明，该器件在1MHz，310kV/cm的外加偏场下具有26％的可调率和万份之七左右的损耗，+230kV/cm偏场下的漏电流维持在60nA/cm2以内。
实施例8
本实施例的锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料中，共有3个周期的锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋结构，其中所述锰掺杂钛酸锶钡层的厚度为4000nm，锰掺杂浓度为0.5at％，铌酸锌铋层的厚度500nm，两层的厚度比锰掺杂钛酸锶钡:铌酸锌铋＝8:1。
本实施例锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料的制备方法除铌酸锌铋层的生长温度为700℃外，其他与实施例4相同。
实施例9
本实施例的锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料中，共有4个周期的锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋结构，其中所述锰掺杂钛酸锶钡层的厚度为2400nm，锰掺杂浓度为1at％，铌酸锌铋层的厚度800nm，两层的厚度比锰掺杂钛酸锶钡:铌酸锌铋＝3:1。
本实施例锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料的制备方法除铌酸锌铋层的生长温度为750℃外，其他与实施例4相同。
实施例10
本实施例的锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料中，共有5个周期的锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋结构，其中所述锰掺杂钛酸锶钡层的厚度为3000nm，锰掺杂浓度为3at％，铌酸锌铋层的厚度250nm，两层的厚度比锰掺杂钛酸锶钡:铌酸锌铋＝12:1。
本实施例锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料的制备方法与实施例4相同。
实施例11
本实施例的锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料中，共有6个周期的锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋结构，其中所述锰掺杂钛酸锶钡层的厚度为3500nm，锰掺杂浓度为4at％，铌酸锌铋层的厚度250nm，两层的厚度比锰掺杂钛酸锶钡:铌酸锌铋＝14:1。
本实施例锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料的制备方法与实施例4相同。
实施例12
本实施例的锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料中，共有7个周期的锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋结构，其中所述锰掺杂钛酸锶钡层的厚度为2000nm，锰掺杂浓度为5at％，铌酸锌铋层的厚度125nm，两层的厚度比锰掺杂钛酸锶钡:铌酸锌铋＝16:1。
本实施例锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料的制备方法与实施例4相同。
实施例13
本实施例的锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料中，共有8个周期的锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋结构，其中所述锰掺杂钛酸锶钡层的厚度为1400nm，锰掺杂浓度为0.5at％，铌酸锌铋层的厚度700nm，两层的厚度比锰掺杂钛酸锶钡:铌酸锌铋＝2:1。
本实施例锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料的制备方法与实施例4相同。
实施例14
本实施例的锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料中，共有9个周期的锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋结构，其中所述锰掺杂钛酸锶钡层的厚度为3600nm，锰掺杂浓度为0.5at％，铌酸锌铋层的厚度600nm，两层的厚度比锰掺杂钛酸锶钡:铌酸锌铋＝6:1。
本实施例锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料的制备方法与实施例4相同。
实施例15
本实施例的锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料中，共有3个周期的锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋结构，其中所述锰掺杂钛酸锶钡层的厚度为2700nm，锰掺杂浓度为2.5at％，铌酸锌铋层的厚度900nm，两层的厚度比锰掺杂钛酸锶钡:铌酸锌铋＝3:1。
本实施例锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料的制备方法与实施例4相同。
实施例16
本实施例的锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料中，共有4个周期的锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋结构，其中所述锰掺杂钛酸锶钡层的厚度为3600nm，锰掺杂浓度为0.5at％，铌酸锌铋层的厚度200nm，两层的厚度比锰掺杂钛酸锶钡:铌酸锌铋＝18:1。
本实施例锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料的制备方法与实施例4相同。
实施例17
本实施例的锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料中，共有3个周期的锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋结构，其中所述锰掺杂钛酸锶钡层的厚度为500nm，锰掺杂浓度为0.5at％，铌酸锌铋层的厚度50nm，两层的厚度比锰掺杂钛酸锶钡:铌酸锌铋＝10:1。
本实施例锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料的制备方法与实施例4相同。
实施例18
本实施例的锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料中，共有3个周期的锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋结构，其中所述锰掺杂钛酸锶钡层的厚度为800nm，锰掺杂浓度为0.5at％，铌酸锌铋层的厚度50nm，两层的厚度比锰掺杂钛酸锶钡:铌酸锌铋＝16:1。
本实施例锰掺杂钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料的制备方法与实施例4相同。
上述内容和实施例完整阐述了本发明的思想和权利要求的范围，本专业领域技术人员可依据上述公开内容理解本发明的内容和权利要求范围，并理解上述实施例并不是对本发明权利要求的约束和限制。
Claims (10)
1.一种钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料，包括至少一层钛酸锶钡层和至少一层铌酸锌铋层，其中，所述钛酸锶钡层为锰掺杂的钛酸锶钡层。
2.根据权利要求1所述的钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料，其特征在于，所述锰掺杂钛酸锶钡层的锰掺杂浓度优选0.1-6at％。
3.根据权利要求1所述的钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料，其特征在于，所述锰掺杂钛酸锶钡层的厚度优选40-4000nm。
4.根据权利要求1所述的钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料，其特征在于，所述铌酸锌铋层的厚度优选10-1000nm。
5.根据权利要求1所述的钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料，其特征在于，所述锰掺杂钛酸锶钡层与铌酸锌铋层的厚度比优选2-20。
6.一种制备权利要求1-5所述钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料的方法:首先，在基底上按照由下至上的次序逐层生长锰掺杂钛酸锶钡层和铌酸锌铋层；然后进行退火处理，就得到掺锰的钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述退火温度为400-550℃，所述退火压强为0.5-2个大气压，所述退火的气氛为纯氧或干燥空气，所述退火时间为10-30min。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述制备钛酸锶钡层和铌酸锌铋层的方法包括脉冲激光沉积、射频磁控溅射、金属有机化学气相沉积和溶胶-凝胶法。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述锰掺杂钛酸锶钡层的生长温度为600-900℃，所述铌酸锌铋层的生长温度为550-750℃。
10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述基底优选硅铂、镀铂，或镀金的蓝宝石和石英。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2007101218348A CN101388262A (zh) | 2007-09-14 | 2007-09-14 | 钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2007101218348A CN101388262A (zh) | 2007-09-14 | 2007-09-14 | 钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101388262A true CN101388262A (zh) | 2009-03-18 |
Family
ID=40477608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNA2007101218348A Pending CN101388262A (zh) | 2007-09-14 | 2007-09-14 | 钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101388262A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102916122A (zh) * | 2012-10-17 | 2013-02-06 | 广东工业大学 | 一种低漏电流半导体薄膜异质结及制备方法 |
| CN103521244A (zh) * | 2013-09-29 | 2014-01-22 | 南昌航空大学 | 一种光催化分解水制氢材料CdS/Sr1.6Zn0.4Nb2O7及其制备方法 |
-
2007
- 2007-09-14 CN CNA2007101218348A patent/CN101388262A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102916122A (zh) * | 2012-10-17 | 2013-02-06 | 广东工业大学 | 一种低漏电流半导体薄膜异质结及制备方法 |
| CN103521244A (zh) * | 2013-09-29 | 2014-01-22 | 南昌航空大学 | 一种光催化分解水制氢材料CdS/Sr1.6Zn0.4Nb2O7及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Desu et al. | Fatigue-free SrBi2 (TaxNb1− x) 2O9 ferroelectric thin films | |
| Scott | High-dielectric constant thin films for dynamic random access memories (DRAM) | |
| Izyumskaya et al. | Processing, structure, properties, and applications of PZT thin films | |
| Zheng et al. | Electrical and magnetic properties of multiferroic BiFeO3/CoFe2O4 heterostructure | |
| Chen et al. | Giant energy storage density in lead-free dielectric thin films deposited on Si wafers with an artificial dead-layer | |
| Lv et al. | 4-inch ternary BiFeO3–BaTiO3–SrTiO3 thin film capacitor with high energy storage performance | |
| US20100255344A1 (en) | Method of manufacturing thin film device and thin film device manufactured using the same | |
| CN108431963B (zh) | 半导体元件和使用该半导体元件的电气设备 | |
| CN110098052B (zh) | 一种晶界层电容器的制作方法 | |
| Wang et al. | Preparation of highly (1 0 0)-oriented LaNiO3 nanocrystalline films by metalorganic chemical liquid deposition | |
| Sekhar et al. | Role of interfacial oxide layer thickness and annealing temperature on structural and electronic properties of Al/Ta2O5/TiO2/Si metal–insulator–semiconductor structure | |
| CN101388262A (zh) | 钛酸锶钡/铌酸锌铋异质结构材料及其制备方法 | |
| TWI769929B (zh) | 半導體元件及使用其之電氣機器 | |
| CN106972064A (zh) | 复合薄膜结构光伏器件及制备方法 | |
| Zhong et al. | Electrical properties of Nd-substituted Bi4Ti3O12 thin films fabricated by chemical solution deposition | |
| Chen et al. | High-performance MIM capacitors using novel PMNT thin films | |
| Yang et al. | Effects of ultrathin TiOx seeding layer on crystalline orientation and electrical properties of sputtered (Ba, Sr) TiO3 thin films | |
| Zhong et al. | Dependence of excess bismuth content in precursor sols on ferroelectric and dielectric properties of Bi3. 25La0. 75Ti3O12 thin films fabricated by chemical solution deposition | |
| Wang et al. | CMOS-compatible Hf 0.5 Zr 0.5 O 2-based ferroelectric capacitors for negative capacitance and non-volatile applications | |
| Yu | Preparation and ferroelectric properties of Bi4Zr0. 5Ti2. 5O12 thin films on LaNiO3 bottom electrode by the sol–gel method | |
| Dongyun et al. | Effect of annealing on ferroelectric properties of Bi 3.25 La 0.75 Ti 3 O 12 thin films prepared by the sol-gel method | |
| Guo et al. | Ferroelectric properties of Bi 3.25 La 0.75 Ti 3 O 12 thin films prepared by sol-gel method | |
| Moon et al. | Effect of SrTiO3 seed layer deposition time and thickness on low-temperature crystallization and electrical properties of Pb (Zr, Ti) O3 films by metalorganic chemical vapor deposition | |
| Vasta et al. | Thin film LaYbO3 capacitive structures grown by pulsed laser deposition | |
| Gaonkar et al. | Inorganic cesium-lead mixed halide perovskite pin solar cells deposited using layer-by-layer vacuum deposition technique |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20090318 |