CN104733292A - 超薄自支撑单晶钛酸钡薄膜制备方法 - Google Patents

超薄自支撑单晶钛酸钡薄膜制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104733292A
CN104733292A CN201510101331.9A CN201510101331A CN104733292A CN 104733292 A CN104733292 A CN 104733292A CN 201510101331 A CN201510101331 A CN 201510101331A CN 104733292 A CN104733292 A CN 104733292A
Authority
CN
China
Prior art keywords
barium titanate
titanate film
polymetylmethacrylate
monocrystalline
thin film
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.)
Granted
Application number
CN201510101331.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104733292B (zh
Inventor
陆小力
张吉文
张春福
张进成
郝跃
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xidian University
Original Assignee
Xidian University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xidian University filed Critical Xidian University
Priority to CN201510101331.9A priority Critical patent/CN104733292B/zh
Publication of CN104733292A publication Critical patent/CN104733292A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104733292B publication Critical patent/CN104733292B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/20—Deposition of semiconductor materials on a substrate, e.g. epitaxial growth solid phase epitaxy
    • H01L21/203—Deposition of semiconductor materials on a substrate, e.g. epitaxial growth solid phase epitaxy using physical deposition, e.g. vacuum deposition, sputtering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24—Vacuum evaporation
    • C23C14/28—Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

本发明公开了一种超薄自支撑单晶钛酸钡薄膜制备方法，主要解决现有技术不能直接在半导体材料上沉积单晶钛酸钡薄膜问题。其技术方案是：1.在蓝宝石衬底沉积一层单晶氧化镁薄膜；2.在单晶氧化镁薄膜上沉积单晶钛酸钡薄膜；3.在单晶钛酸钡薄膜表面旋涂上聚甲基丙烯酸甲酯PMMA，用硫酸铵溶液除去单晶氧化镁薄膜，使附有聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的钛酸钡薄膜与衬底脱离；4.将脱离蓝宝石衬底的单晶钛酸钡薄膜转移到后续所需的半导体衬底上，得到超薄自支撑单晶钛酸钡薄膜。本发明能实现在半导体衬底上生长单晶钛酸钡薄膜，且单晶钛酸钡薄膜的厚度仅为几个纳米，保证了光源照射的可靠性，可用于半导体器件制备。

Description

超薄自支撑单晶钛酸钡薄膜制备方法
技术领域
本发明属于微电子技术领域，特别涉及一种钛酸钡薄膜制备的方法，可用于半导体器件的制备。
背景技术
铁电材料因其具有铁电性，压电性，高介电常数，光电特性，热电等特性，可实现多种应用，得到了大家广泛的关注。铁电材料是热释电材料中的一类，其特点是不仅具有自发极化，而且在一定温度范围内，自发极化偶极矩能随外施电场的方向而改变，并随电场呈现出明显的铁电滞回线。铁电材料通常具有正和负方向两个状态，由此可以根据不同的两个状态作为存储器应用，而其固有的压电性能也可以作为压电及声光材料，但是少部分铁电材料的压电常数不是很高，通常作为介电调制器，换能器件。过去对铁电材料的应用主要是利用它们的压电性、热释电性、电光性能以及高介电常数。近年来，由于新铁电材料薄膜工艺的发展，铁电材料在信息存储、图像显示和全息照像中的编页器、铁电光阀阵列作全息照像的存储等已开始应用。
因此研究铁电材料具有重要意义，众多研究者研究其与半导体相结合，想充分发挥铁电材料和半导体材料的特性。铁电材料的自发极化可以调节半导体材料的界面电荷，改变半导体表面的电势能。铁电材料的压电效应可以使半导体表面发生形变，改变半导体的能级。但由于晶格失配问题，不能直接在半导体材料上沉积单晶铁电材料，因此需要大量的缓冲层，增加了制造工艺的复杂度。
发明内容
本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种超薄自支撑钛酸钡薄膜制备方法，以解决不能在半导体材料上直接生长单晶钛酸钡薄膜的问题。
实现本发明目的技术关键是：在蓝宝石衬底生长一层单晶氧化镁薄膜，并在单晶氧化镁薄膜上沉积单晶钛酸钡薄膜，并将其转移到后续所需的半导体衬底上。通过改变生长条件，腐蚀液浓度等条件，得到超薄自支撑单晶钛酸钡薄膜。其实现步骤包括如下：
(1)在蓝宝石衬底上生长单晶氧化镁薄膜：
将蓝宝石衬底、氧化镁靶材、钛酸钡靶材放入脉冲激光沉积系统的反应室中，对反应室抽真空，直到真空度达到4*10-6mbar以下；向反应室中通入氧气，使反应室的氧压维持在5*10-3～0.1mbar；
打开激光器，设定激光器的能量密度为4J/cm2和频率为3～5Hz，设定衬底的温度为600～700℃，使激光器射出激光束，烧灼氧化镁靶材10000～15000次，使烧灼出来的氧化镁等离子体沉积在蓝宝石衬底上，完成单晶氧化镁薄膜的生长；
(2)在单晶氧化镁薄膜上沉积一层单晶钛酸钡薄膜：
调节通入反应室的氧气，使反应室的氧压维持在0.01～0.5mbar，设定激光器的能量密度为2J/cm2和频率为3～5Hz，设定衬底的温度为600～700℃，使激光器射出激光束，烧灼钛酸钡靶材50～100次，以在单晶氧化镁薄膜上沉积钛酸钡等离子体，得到单晶钛酸钡薄膜；
(3)在单晶钛酸钡薄膜上附着聚甲基丙烯酸甲酯PMMA：
在单晶钛酸钡薄膜的表面旋涂上一层浓度为3～9mg/mL的聚甲基丙烯酸甲酯PMMA溶液，并放在温度为70～80℃的加热台上加热5～10分钟，再自然降温，形成一层附有聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的单晶钛酸钡薄膜；
(4)将附有聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的单晶钛酸钡薄膜与蓝宝石衬底分离：
将旋涂了聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的单晶钛酸钡薄膜浸泡在75～85℃温度下的10wt％硫酸铵溶液中3～4小时，除去单晶氧化镁薄膜，使附有聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的单晶钛酸钡薄膜与衬底脱离后，漂浮在硫酸铵溶液上；
(5)转移得到单晶自支撑钛酸钡薄膜：
用后续使用所需的电极衬底捞起漂浮的附有聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的单晶钛酸钡薄膜，放在加热台上，在35～40℃下加热5～10分钟，自然降温，使单晶钛酸钡薄膜完全粘附在后续使用所需的半导体衬底上；
再将其放入丙酮溶液中浸泡12～24小时，除去表面的聚甲基丙烯酸甲酯PMMA，完成转移，得到厚度为5～7nm的超薄自支撑单晶钛酸钡薄膜。
本发明具有如下优点：
1.本发明由于通过在单晶钛酸钡薄膜上旋涂一层聚甲基丙烯酸甲酯PMMA，可防止转移过程中薄膜出现破裂。
2.本发明由于去除了氧化镁薄膜，转移到半导体衬底上，得到自支撑单晶钛酸钡薄膜，解决了不能在半导体材料上直接生长单晶钛酸钡薄膜的问题。
3.本发明通过控制激光束的频率和激光束灼烧钛酸钡靶材的次数，得到厚度仅为几纳米的自支撑单晶钛酸钡薄膜，可以使光源透过钛酸钡薄膜照射到半导体材料上，改变半导体材料特性。
附图说明
图1为本发明制备超薄自支撑单晶钛酸钡薄膜的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不构成对本发明的限定。
参照图1，本发明给出如下三种实施例。
实施例1：制备厚度为5nm的自支撑单晶钛酸钡薄膜。
步骤1，在C面蓝宝石衬底上生长单晶氧化镁薄膜。
1.1)将C面的蓝宝石衬底、氧化镁靶材、钛酸钡靶材放入脉冲激光沉积系统的反应室中，对反应室抽真空，直到真空度达到4*10-6mbar以下，再向反应室中通入氧气，使反应室的氧压维持在5*10-3mbar；
1.2)打开激光器开关，设定激光器的能量密度为4J/cm2和频率为3Hz，设定衬底的温度为600℃，通过激光束，烧灼氧化镁靶材10000次，产生氧化镁等离子体，该等离子体依靠自身动能，运动到C面蓝宝石衬底A上，并沉积在C面蓝宝石衬底，完成单晶氧化镁薄膜的生长，如图1中的B。
步骤2，在单晶氧化镁薄膜上沉积单晶钛酸钡薄膜。
调节通入反应室的氧气，使反应室的氧压维持在0.01mbar，设定激光器的能量密度为2J/cm2、频率为3Hz，设定衬底的温度为600℃，通过激光束，烧灼钛酸钡靶材表面50次，产生钛酸钡等离子体，该等离子体依靠自身动能，运动到单晶氧化镁薄膜B上，并沉积在单晶氧化镁薄膜表面，得到单晶钛酸钡薄膜,如图1中的D。
步骤3形成附有聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的单晶钛酸钡薄膜。
3.1)在单晶钛酸钡薄膜表面滴上3mg/mL聚甲基丙烯酸甲酯PMMA溶液，放在甩胶机上，设置转台旋转速度为500转/秒，旋转5秒；
3.2)改变旋转速度为3000转/秒，旋转60秒，使聚甲基丙烯酸甲酯PMMA溶液均匀分布在单晶钛酸钡薄膜表面，如图1中的E；
3.3)将附有聚甲基丙烯酸甲酯PMMA溶液的单晶钛酸钡薄膜放在加热台上，在70℃下加热10分钟，再自然降温。
步骤4将附有聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的单晶钛酸钡薄膜与蓝宝石衬底分离。
将旋涂了聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的单晶钛酸钡薄膜浸泡在75℃温度下的10wt％硫酸铵溶液中4小时，除去单晶氧化镁薄膜，使附有聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的单晶钛酸钡薄膜与蓝宝石衬底脱离，漂浮在硫酸铵溶液上。
步骤5转移得到超薄自支撑单晶钛酸钡薄膜。
5.1)用后续使用所需的半导体衬底F捞起漂浮的附有聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的单晶钛酸钡薄膜，放在加热台上，在35℃下加热10分钟后，自然降温，使附有聚甲基丙烯酸甲酯PMMA单晶钛酸钡薄膜完全粘附在后续使用所需的半导体衬底；
5.2)将粘有聚甲基丙烯酸甲酯PMMA单晶钛酸钡薄膜的衬底放入丙酮溶液中浸泡12小时，除去表面的聚甲基丙烯酸甲酯PMMA，完成转移，得到厚度为5nm的超薄自支撑单晶钛酸钡薄膜。
实施例2：制备厚度为6nm的自支撑单晶钛酸钡薄膜。
步骤一，在C面蓝宝石衬底上生长单晶氧化镁薄膜。
1a)将C面的蓝宝石衬底、氧化镁靶材、钛酸钡靶材放入脉冲激光沉积系统的反应室中，对反应室抽真空，直到真空度达到4*10-6mbar以下，再向反应室中通入氧气，使反应室的氧压维持在0.01mbar；
1b)打开激光器开关，设定激光器的能量密度为4J/cm2和频率为4Hz，设定衬底的温度为650℃，通过激光束，烧灼氧化镁靶材13000次，产生氧化镁等离子体，该等离子体依靠自身动能，运动到C面蓝宝石衬底A上，并沉积在C面蓝宝石衬底，完成单晶氧化镁薄膜的生长，如图1中的B。
步骤二，在单晶氧化镁薄膜上沉积单晶钛酸钡薄膜。
调节通入反应室的氧气，使反应室的氧压维持在0.3mbar，设定激光器的能量密度为2J/cm2、频率为4Hz，设定衬底的温度为650℃，通过激光束，烧灼钛酸钡靶材表面75次，产生钛酸钡等离子体，该等离子体依靠自身动能，运动到单晶氧化镁薄膜B上，并沉积在单晶氧化镁薄膜表面，得到单晶钛酸钡薄膜,如图1中的D。
步骤三，形成附有聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的单晶钛酸钡薄膜。
3a)在单晶钛酸钡薄膜表面滴上6mg/mL聚甲基丙烯酸甲酯PMMA溶液，放在甩胶机上，设置转台旋转速度为500转/秒，旋转5秒；
3b)改变旋转速度为3000转/秒，旋转60秒，使聚甲基丙烯酸甲酯PMMA溶液均匀分布在单晶钛酸钡薄膜表面，如图1中的E；
3c)将附有聚甲基丙烯酸甲酯PMMA溶液的单晶钛酸钡薄膜放在加热台上，在75℃下加热7分钟，自然降温。
步骤四，将附有聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的单晶钛酸钡薄膜与蓝宝石衬底分离。
将旋涂了聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的单晶钛酸钡薄膜浸泡在80℃温度下的10wt％硫酸铵溶液中3小时30分钟，除去单晶氧化镁薄膜，使附有聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的单晶钛酸钡薄膜与蓝宝石衬底脱离，漂浮在硫酸铵溶液上。
步骤五，转移得到超薄自支撑单晶钛酸钡薄膜。
5a)用后续使用所需的半导体衬底F捞起漂浮的附有聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的单晶钛酸钡薄膜，放在加热台上，在37℃下加热7分钟后，自然降温，使附有聚甲基丙烯酸甲酯PMMA单晶钛酸钡薄膜完全粘附在后续使用所需的半导体衬底；
5b)将粘有聚甲基丙烯酸甲酯PMMA单晶钛酸钡薄膜的衬底放入丙酮溶液中浸泡18小时，除去表面的聚甲基丙烯酸甲酯PMMA，完成转移，得到厚度为6nm的超薄自支撑单晶钛酸钡薄膜。
实施例3：制备厚度为7nm的自支撑单晶钛酸钡薄膜。
第一步，在C面蓝宝石衬底上生长单晶氧化镁薄膜。
首先，将C面的蓝宝石衬底、氧化镁靶材、钛酸钡靶材放入脉冲激光沉积系统的反应室中，对反应室抽真空，直到真空度达到4*10-6mbar以下，再向反应室中通入氧气，使反应室的氧压维持在0.1mbar；
然后，打开激光器开关，设定激光器的能量密度为4J/cm2和频率为5Hz，设定衬底的温度为700℃，通过激光束，烧灼氧化镁靶材15000次，产生氧化镁等离子体，该等离子体依靠自身动能，运动到C面蓝宝石衬底A上，并沉积在C面蓝宝石衬底，完成单晶氧化镁薄膜的生长，如图1中的B。
第二步，在单晶氧化镁薄膜上沉积单晶钛酸钡薄膜。
调节通入反应室的氧气，使反应室的氧压维持在0.5mbar，设定激光器的能量密度为2J/cm2、频率为5Hz，设定衬底的温度为700℃，通过激光束，烧灼钛酸钡靶材表面100次，产生钛酸钡等离子体，该等离子体依靠自身动能，运动到单晶氧化镁薄膜B上，并沉积在单晶氧化镁薄膜表面，得到单晶钛酸钡薄膜,如图1中的D。
第三步形成附有聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的单晶钛酸钡薄膜。
首先，在单晶钛酸钡薄膜表面滴上9mg/mL聚甲基丙烯酸甲酯PMMA溶液，放在甩胶机上，设置转台旋转速度为500转/秒，旋转5秒；
接着，改变旋转速度为3000转/秒，旋转60秒，使聚甲基丙烯酸甲酯PMMA溶液均匀分布在单晶钛酸钡薄膜表面，如图1中的E；
然后，将附有聚甲基丙烯酸甲酯PMMA溶液的单晶钛酸钡薄膜放在加热台上，在80℃下加热5分钟，自然降温。
第四步将附有聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的单晶钛酸钡薄膜与蓝宝石衬底分离。
将旋涂了聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的单晶钛酸钡薄膜浸泡在85℃温度下的10wt％硫酸铵溶液中3小时，除去单晶氧化镁薄膜，使附有聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的单晶钛酸钡薄膜与蓝宝石衬底脱离，漂浮在硫酸铵溶液上。
第五步转移得到超薄自支撑单晶钛酸钡薄膜。
首先，用后续使用所需的半导体衬底捞F起漂浮的附有聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的单晶钛酸钡薄膜，放在加热台上，在40℃下加热5分钟后，自然降温，使附有聚甲基丙烯酸甲酯PMMA单晶钛酸钡薄膜完全粘附在后续使用所需的半导体衬底；
然后，将粘有聚甲基丙烯酸甲酯PMMA单晶钛酸钡薄膜的衬底放入丙酮溶液中浸泡24小时，除去表面的聚甲基丙烯酸甲酯PMMA，完成转移，得到厚度为7nm的超薄自支撑单晶钛酸钡薄膜。
上述三种实施例所述后续所需的半导体衬底，包括硅，碳化硅，氮化镓，砷化镓等，本实施使用硅衬底；
上述描述只是本发明的几个优选实例，并不构成对本发明的限制，对于本领域的专业人员来说，在了解本发明内容和原理后，能够在不背离本发明的原理和范围的情况下，根据本发明的方法进行形式和细节上的各种修正和改变，但是这些基于本发明的修正和改变仍在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (2)

1.一种超薄自支撑钛酸钡薄膜制备方法，包括如下步骤：
(1)在蓝宝石衬底上生长单晶氧化镁薄膜：
将蓝宝石衬底、氧化镁靶材、钛酸钡靶材放入脉冲激光沉积系统的反应室中，对反应室抽真空，直到真空度达到4*10-6mbar以下；向反应室中通入氧气，使反应室的氧压维持在5*10-3～0.1mbar；
打开激光器，设定激光器的能量密度为4J/cm2和频率为3～5Hz，设定衬底的温度为600～700℃，使激光器射出激光束，烧灼氧化镁靶材10000～15000次，使烧灼出来的氧化镁等离子体沉积在蓝宝石衬底上，完成单晶氧化镁薄膜的生长；
(2)在单晶氧化镁薄膜上沉积一层单晶钛酸钡薄膜：
调节通入反应室的氧气，使反应室的氧压维持在0.01～0.5mbar，设定激光器的能量密度为2J/cm2和频率为3～5Hz，设定衬底的温度为600～700℃，使激光器射出激光束，烧灼钛酸钡靶材50～100次，以在单晶氧化镁薄膜上沉积钛酸钡等离子体，得到单晶钛酸钡薄膜；
(3)在单晶钛酸钡薄膜上附着聚甲基丙烯酸甲酯PMMA：
在单晶钛酸钡薄膜的表面旋涂上一层浓度为3～9mg/mL的聚甲基丙烯酸甲酯PMMA溶液，并放在温度为70～80℃的加热台上加热5～10分钟，再自然降温，形成一层附有聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的单晶钛酸钡薄膜；
(4)将附有聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的单晶钛酸钡薄膜与蓝宝石衬底分离：
将旋涂了聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的单晶钛酸钡薄膜浸泡在75～85℃温度下的10wt％硫酸铵溶液中3～4小时，除去单晶氧化镁薄膜，使附有聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的单晶钛酸钡薄膜与衬底脱离后，漂浮在硫酸铵溶液上；
(5)转移得到单晶自支撑钛酸钡薄膜：
用后续使用所需的电极衬底捞起漂浮的附有聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的单晶钛酸钡薄膜，放在加热台上，在35～40℃下加热5～10分钟，自然降温，使单晶钛酸钡薄膜完全粘附在后续使用所需的半导体衬底上；
再将其放入丙酮溶液中浸泡12～24小时，除去表面的聚甲基丙烯酸甲酯PMMA，完成转移，得到厚度为5～7nm的超薄自支撑单晶钛酸钡薄膜。
2.根据权利要求1所述的超薄自支撑钛酸钡薄膜制备方法，其特征在于：步骤(3)所述的在单晶钛酸钡薄膜的表面旋涂上一层浓度为的3～9mg/mL聚甲基丙烯酸甲酯PMMA溶液，是先在单晶钛酸钡薄膜的表面滴上聚甲基丙烯酸甲酯PMMA溶液；然后设置旋转速度为500转/秒，旋转5秒后，再改变旋转速度为3000转/秒，旋转60秒。
CN201510101331.9A 2015-03-06 2015-03-06 超薄自支撑单晶钛酸钡薄膜制备方法 Active CN104733292B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510101331.9A CN104733292B (zh) 2015-03-06 2015-03-06 超薄自支撑单晶钛酸钡薄膜制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510101331.9A CN104733292B (zh) 2015-03-06 2015-03-06 超薄自支撑单晶钛酸钡薄膜制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104733292A true CN104733292A (zh) 2015-06-24
CN104733292B CN104733292B (zh) 2017-05-17

Family

ID=53457091

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510101331.9A Active CN104733292B (zh) 2015-03-06 2015-03-06 超薄自支撑单晶钛酸钡薄膜制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104733292B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108517555A (zh) * 2017-12-29 2018-09-11 西安电子科技大学 基于范德华外延获得大面积高质量柔性自支撑单晶氧化物薄膜的方法
CN108531857A (zh) * 2017-12-29 2018-09-14 西安电子科技大学 利用弯曲形变调控钛酸钡单晶薄膜剩余极化与矫顽场的方法
CN108682617A (zh) * 2018-05-22 2018-10-19 华南师范大学 一种适用于微纳尺寸钛酸钡薄膜的转移印刷方法
CN108801511A (zh) * 2017-12-29 2018-11-13 西安电子科技大学 基于掺铌钛酸锶阻变薄膜的形变应力传感器

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10120494A (ja) * 1996-10-22 1998-05-12 Fuji Xerox Co Ltd 強誘電体薄膜の製造方法
US6236061B1 (en) * 1999-01-08 2001-05-22 Lakshaman Mahinda Walpita Semiconductor crystallization on composite polymer substrates
JP2001261434A (ja) * 2000-03-16 2001-09-26 Japan Science & Technology Corp チタン酸バリウム自立膜及びその作成方法
WO2002084779A2 (en) * 2001-04-13 2002-10-24 Paratek Microwave, Inc. Strain-relieved tunable dielectric thin films
CN1741253A (zh) * 2005-06-24 2006-03-01 电子科技大学 以双轴织构MgO为缓冲层的单一取向铁电薄膜的制备方法
KR100740318B1 (ko) * 2006-07-27 2007-07-18 전남대학교산학협력단 질화티타늄을 이용하여 실리콘 기판상에ＳｒＴｉ０３/ＢａＴｉ０３ 인공초격자를 제조하는 방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10120494A (ja) * 1996-10-22 1998-05-12 Fuji Xerox Co Ltd 強誘電体薄膜の製造方法
US6236061B1 (en) * 1999-01-08 2001-05-22 Lakshaman Mahinda Walpita Semiconductor crystallization on composite polymer substrates
JP2001261434A (ja) * 2000-03-16 2001-09-26 Japan Science & Technology Corp チタン酸バリウム自立膜及びその作成方法
WO2002084779A2 (en) * 2001-04-13 2002-10-24 Paratek Microwave, Inc. Strain-relieved tunable dielectric thin films
CN1741253A (zh) * 2005-06-24 2006-03-01 电子科技大学 以双轴织构MgO为缓冲层的单一取向铁电薄膜的制备方法
KR100740318B1 (ko) * 2006-07-27 2007-07-18 전남대학교산학협력단 질화티타늄을 이용하여 실리콘 기판상에ＳｒＴｉ０３/ＢａＴｉ０３ 인공초격자를 제조하는 방법

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108517555A (zh) * 2017-12-29 2018-09-11 西安电子科技大学 基于范德华外延获得大面积高质量柔性自支撑单晶氧化物薄膜的方法
CN108531857A (zh) * 2017-12-29 2018-09-14 西安电子科技大学 利用弯曲形变调控钛酸钡单晶薄膜剩余极化与矫顽场的方法
CN108801511A (zh) * 2017-12-29 2018-11-13 西安电子科技大学 基于掺铌钛酸锶阻变薄膜的形变应力传感器
CN108801511B (zh) * 2017-12-29 2020-02-21 西安电子科技大学 基于掺铌钛酸锶阻变薄膜的形变应力传感器
CN108517555B (zh) * 2017-12-29 2020-08-04 西安电子科技大学 基于范德华外延获得大面积高质量柔性自支撑单晶氧化物薄膜的方法
CN108682617A (zh) * 2018-05-22 2018-10-19 华南师范大学 一种适用于微纳尺寸钛酸钡薄膜的转移印刷方法
CN108682617B (zh) * 2018-05-22 2020-10-16 华南师范大学 一种适用于微纳尺寸钛酸钡薄膜的转移印刷方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104733292B (zh) 2017-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107170711B (zh) 一种转移制备二维原子晶体叠层结构的方法
CN104733292A (zh) 超薄自支撑单晶钛酸钡薄膜制备方法
CN104681715B (zh) 基于钛酸钡与铁酸钴的双层自支撑磁电复合薄膜制备方法
CN108517555B (zh) 基于范德华外延获得大面积高质量柔性自支撑单晶氧化物薄膜的方法
CN111137847B (zh) 一种屈曲微纳结构可调控的柔性功能氧化物薄膜制备方法
CN108456850B (zh) 一种三明治结构薄膜及其制备方法与应用
CN109911888B (zh) 一种无缺陷乱层堆叠石墨烯纳米膜的制备方法与应用
CN105261671A (zh) 一种采用激光直写制备薄膜降反结构的方法
CN108574043B (zh) 基于磁电复合薄膜的柔性磁场强度传感器
JP2009046358A (ja) 多孔質ＺｎＯ粒子結合自立膜及びその作製方法
CN108682617B (zh) 一种适用于微纳尺寸钛酸钡薄膜的转移印刷方法
CN109913813A (zh) 一种外延取向铌酸锂薄膜及其制备方法
CN100418196C (zh) 以双轴织构MgO为缓冲层的单一取向铁电薄膜的制备方法
CN108531857B (zh) 利用弯曲形变调控钛酸钡单晶薄膜剩余极化与矫顽场的方法
JP2004292218A (ja) 強誘電体膜
JP2010251766A (ja) 定向圧電膜を備えたインクジェット印刷モジュール
CN108517503A (zh) 一种锆钛酸铅薄膜的制备方法
Liu et al. Growth of a-axis ZnO films on the defective substrate with different O/Zn ratios: A reactive force field based molecular dynamics study
US20140213044A1 (en) Method for producing periodic crystalline silicon nanostructures
CN109267016A (zh) 脉冲激光沉积MoS2薄膜的方法
CN112309946B (zh) 一种剥离铁电单晶薄膜的方法
CN115548209A (zh) 制备锆钛酸铅柔性单晶薄膜的方法
CN102024751B (zh) 一种tft有源矩阵的新型制造方法
US11974512B2 (en) Preparation method of silicon-based molecular beam heteroepitaxy material, memristor, and use thereof
CN116040573B (zh) 一种二维纳米空腔阵列结构及其制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant