CN109987931A - B位掺杂铋铁氧体固溶体薄膜及其制备方法和应用 - Google Patents

B位掺杂铋铁氧体固溶体薄膜及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种B位掺杂铋铁氧体固溶体薄膜及制备方法和应用，制备方法包括：制备B位掺杂铋铁氧体固溶体溶胶；将固溶体溶胶于衬底上涂布形成溶胶涂层；将衬底上的溶胶涂层进行热固处理；将热固处理后的溶胶涂层进行退火处理；其中，退火处理中通过快速升温后保持，提升薄膜表面的平整度，控制和提升材料的结晶性；然后再缓慢降温促进薄膜形成面外单畴。本发明的以上方法，对传统铁酸铋溶胶凝胶制备薄膜技术进行改良，通过B位掺杂，与钛酸钙混合获得准同型相界的压电增强效应；通过调整退火过程，制备的高质量外延室温多铁薄膜具备良好的高压电性，室温多铁性及单晶外延性。

Description

B位掺杂铋铁氧体固溶体薄膜及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及磁电耦合材料制备技术领域，尤其涉及一种B位掺杂铋铁氧体固溶体薄膜及其制备方法和应用。
背景技术
多铁性材料既有铁电性又有铁磁性，是多功能的磁电复合材料，不但具备各种单一的铁性(如铁电性、铁磁性)，而且通过铁性的耦合复合协同作用，可以通过磁场控制电极化或者通过电场控制磁极；因此是许多电子器件和传感器的技术核心。比较常见的多铁性材料如TMO(TbMnO3、锰酸铽)和BFO(BiFeO3、铁酸铋)等都具有非常优秀的性能。同时也都存在各自的不足；比如，TMO体系中磁电耦合现象发生的温度远低于室温，且其新颖铁电性在强度上极少能够达到；BFO在室温下并非铁磁态而是处于反铁磁态，并不满足信息存储材料读取的需求。
基于上述，钙钛矿结构B位杂化的(1-x)BiTi(1-y)/2FeyMg(1-y)/2O3-xCaTiO3固溶体陶瓷材料中成功实现了室温铁电铁磁性质的共存，同时由于掺杂的复杂性，对与从陶瓷体系向高质量薄膜体系发展，以及制备微型电子器件的相关工艺，也提出了新的挑战。因此，在BFO薄膜材料制备中也相应可以采用杂化的方式，来实现其室温铁电铁磁性质的共存。
而目前，铋铁氧体薄膜的制备，采用较多的方式是激光脉冲沉积(PLD)、原子层沉积(ALD)、化学气相沉积(CVD)等制备方法，对温度氧压等实验条件十分敏感，且依赖于高质量单晶衬底提供的外延应力，某些还需要昂贵的脉冲激光沉积(PLD)设备；最终制备的BFO材料的在面外方向单畴结构，和室温铁磁性上都存在不足。而相比以上方法，溶胶凝胶法制备BFO薄膜，是更加适合的方式，具有可进行多元掺杂、掺杂灵活、精确、可控性强以及可实现工业大规模生产的明显优势；并且在铁电铁磁室温多铁材料的高质量薄膜材料制备中，可灵活调配B位元素杂化，研究其对材料的居里温度、铁磁性及室温磁电耦合强度的影响。但是目前采用室温多铁薄膜的溶胶凝胶制备的方法，制备薄膜为铁酸铋多晶薄膜，无准同型相界化学配比带来的压电增强效应，或者无衬底外延性，或者表面无法达到无晶界及高平整度。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种B位掺杂铋铁氧体固溶体薄膜的制备方法，旨在提升制备的铋铁氧体固溶体薄膜室温下的多铁性及单晶外延性质，并且使其具有良好的高压电性。
为实现上述目的，本发明提供的B位掺杂铋铁氧体固溶体薄膜制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
制备B位掺杂铋铁氧体固溶体溶胶；
将所述固溶体溶胶于衬底上涂布形成溶胶涂层；
将所述衬底上的溶胶涂层进行热固处理；
将所述热固处理后的溶胶涂层进行退火处理；其中，所述退火处理的温度为700～900℃，所述退火处理的降温过程中降温速率为0.5～1℃/s。
本发明进一步还提出由上述方法直接制备得到的B位掺杂铋铁氧体固溶体薄膜。以及将该B位掺杂铋铁氧体固溶体薄膜于传感器或驱动器中的应用。
本发明的以上方法，对传统铁酸铋溶胶凝胶制备薄膜技术进行改良，通过B位掺杂，与钛酸钙混合获得准同型相界的压电增强效应；通过精细调整退火参数，制备的高质量外延室温多铁薄膜具备良好的高压电性，室温多铁性及单晶外延性。
附图说明
图1为本发明一实施例对制备的薄膜样品表面电压写入示意图；
图2为本发明一实施例对制备的薄膜样品的形貌检测结果图；
图3为本发明一实施例对制备的薄膜样品的振幅测试结果图；
图4为本发明一实施例对制备的薄膜样品的相位测试结果图；
图5为本发明一实施例对制备的薄膜样品的XRD衍射图；
图6为本发明一实施例对制备的薄膜样品测量的磁矩-温度变化图；
图7为本发明又一实施例对制备的薄膜样品表面电压写入示意图；
图8为本发明又一实施例对制备的薄膜样品的形貌检测结果图；
图9为本发明又一实施例对制备的薄膜样品的振幅测试结果图；
图10为本发明又一实施例对制备的薄膜样品的相位测试结果图；
图11为本发明又一实施例对制备的薄膜样品的XRD衍射图。
具体实施方式
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种B位掺杂铋铁氧体固溶体薄膜的制备方法，在传统铁酸铋溶胶凝胶制备薄膜方法的基础上进行改良，方法步骤包括：
S10，制备B位掺杂铋铁氧体固溶体溶胶；
S20，将步骤S10的铋铁氧体固溶体溶胶于衬底上涂布形成溶胶涂层；
S30，将溶胶涂层进行热固处理；
S40，将热固处理后溶胶涂层进行退火处理；其中，退火处理的过程中采用快速升温和缓慢降温来控制薄膜的品质；
S50，将衬底剥离，即获得本发明制备的B位掺杂铋铁氧体固溶体薄膜。
本发明以上步骤实施中，首先通过B位掺杂获得准同型相界的压电增强效应，具体步骤S10中采用B位掺杂铋铁氧体固溶体溶胶作为薄膜制备的材料进行，具体B位掺杂铋铁氧体为(1-x)BiTi(1-y)/2FeyMg(1-y)/2O3-xCaTiO3，其中在式中采用掺杂量x＝0.1～0.2，y＝0.7～0.95。同时，为了进一步降低因为溶剂自身的挥发性和相容性等对后续产生薄膜空洞等影响品质，本发明在溶胶凝胶制备中添加有脱水剂丙酸酐，一方面可以促进各成分之间的缩聚反应，还可以提升溶胶的性质。丙酸酐的添加量根据常规实施的要求，在溶剂量的0.5～2倍之间添加。同时，采用溶胶制备中金属有机体系进行，优选采用乙二醇甲醚作为溶剂、并且在溶胶中添加螯合剂柠檬酸。具体的溶胶制备过程，可以参考其他论文或者专利中描述的(1-x)BiTi(1-y)/2FeyMg(1-y)/2O3-xCaTiO3掺杂铋铁氧体固溶体溶胶的制备方法进行，或者采用如下细节实施步骤制备掺杂量为x＝0.15,y＝0.8的溶胶：
S11，按照0.3mol/L 100mL的溶胶制备量计算，采用如下表获取原料：
S12，将Bi、Fe、Mg、Ca盐依次溶于50mL乙二醇甲醚，充分混合搅拌至溶解，得到第一溶液A；
S13，将四异丙醇钛溶于30mL乙二醇甲醚，充分混合搅拌，得到第二溶液B；
S14，将第二溶液B加入第一溶液A中充分混合搅拌，得到混合溶液C；
S15，在混合溶液C中加入柠檬酸0.03mol，充分混合搅拌混匀后；在常温常压环境下继续搅拌12h，获得0.3mol/L溶胶；
S16，将步骤S15制备的0.3mol/L的溶胶取20mL，加入20mL乙二醇甲醚稀释、再加入10mL丙酸酐，混合搅拌均匀；
S17，最后转移至锥形瓶中密封保存，静置陈化72小时后即可用于后续制备薄膜。
进一步在溶胶制备完成之后，步骤S20中采用将步骤S10的溶胶于衬底上涂布，其中本发明中的衬底基于与制备的铋铁氧体晶格常数相当的单晶衬底提供外延应力，采用控制晶格常数范围在3.85埃到3.95埃之间的单晶衬底，适合于铋铁氧体延伸降低薄膜应力。实施中优选可以采用NbSTO衬底(Nb掺杂的钛酸锶(STO)单晶衬底)、LSMO(镧锶锰氧)、LAO(铝酸镧)中的一种；其中NbSTO衬底中Nb的掺杂浓度为0.5％、衬底晶体取向为[001]方向。衬底的大小根据通常制备的薄膜的大小，选择适当的规格进行即可。
同时在步骤S20的溶胶在衬底上的涂布，本发明中优选采旋涂方式；相比刮涂等涂布的方式，能避免刮刀的尺寸误差导致膜的均匀性和规整性降低。当然，在成膜品质的质量要求能达到时，也可以采用其他类似的涂布的方式进行。同时，基于本发明中对于薄膜制备的品质的要求，薄膜的涂布于真空条件下进行，并且在旋涂过程包括慢速过程和快速过程；真空条件下先慢速旋转再快速旋转，一方面可以保证高速旋转过程中溶胶分散的稳定性，防止衬底自身和液态溶胶由于离心力作用蹿动而影响旋涂效果；另一方面良好的隔绝环境，能够避免其他微粒对制备过程产生干扰；整体上能提高薄膜内组分的均一性、避免薄膜中微米颗粒的存在，且薄膜的厚度均匀并可控。
在实施中，步骤S20的旋涂过程采用真空旋涂机进行，具体操作中转速控制可以采用如下参数进行：
步骤 转速r/min 时间/秒 加速度
慢速过程 600±20 7±2 600
快速过程 5000±100 15±2 1200
同时，在旋涂之前为了进一步防止和去除其他微粒对薄膜形成的影响，在旋涂之前对Nb掺杂的钛酸锶(STO)单晶衬底NbSTO用氧气等离子体进行清洗处理。一方面可以通过氧气等离子体可以通过各种活性的粒子和对衬底表面污染物进行轰击和氧化消除；另一方面可以对衬底的表面进行微观处理，使其表面晶粒为平滑的晶粒，有助于后续对薄膜品质提升。氧气等离子体清洗处理的时间控制90～100s；控制处理过程在比较适当的时间内，以避免衬底表面产生原子空洞和表面损害，而影响后续薄膜制备的品质。
在步骤S20的旋转涂布后，步骤S30进一步将涂布有溶胶的衬底进行热固处理，通过加热初步对溶胶进行烘干和固化；一方面使溶胶中的挥发成分能快速均匀地逸出，防止蒸汽逸出速度不同而导致的薄膜组分均一性降低影响成膜品质；另一方面，通过加热处理薄膜材料能很好地与衬底结合而不至于脱落，也避免了微米裂痕的产生，从而保证了制备得到的薄膜的性能。并且，实施中加热过程包括先预热烘干、后升温保持两个阶段；具体实施中采用将样品置于靠近加热台于180℃预热烘干片刻，待表面均匀变色即可，然后再将热台温度调整至400℃保持30±2分钟。本发明中采用先预热烘干片刻后、再升温加热，能够很好地避免由于温度跳变而导致的析晶或者由于薄膜原材料溶胶液过于黏稠而导致分散不均匀的问题，进而促进衬底与薄膜原材料更好地结合，也能进一步提高制备得到的薄膜的质量。
另一方面，实际的使用中根据不同的需要，对应需要有可能有不同的薄膜厚度，因此在需要厚度更厚的薄膜时，可以采用在每一次热固后再次滴加新的溶胶，重复上述步骤S20(滴加溶胶—旋转涂布)～S30(加热固化)的步骤，在已固化的膜层表面逐步增加形成的新的膜层，直至薄膜的厚度达到所需的要求。
步骤S30之后，步骤S40对固化的旋涂层进行退火。退火过程的退火过程中通过快速升温，提升样品表面的平整度；并在最高结晶温度范围700～900℃保持，控制和提升材料的结晶性；在温度范围内，薄膜的层数增加时，则对应根据制备的品质要求可以适当采用高一些的范围温度进行实施；最后再缓慢降温(降温速率0.5～1℃/s左右)促进薄膜形成面外单畴。具体细节实施中完整的退火过程各阶段的温度控制采用如下参数：
阶段次序 目标温度 升/降温时间 保温时间
1 100±5℃ 80±5s 30±5s
2 450±10℃ 70±5s 300±5s
3 700～900℃ 70±5s 600±10s
4 室温 700～1800s 10±2s
从上述退火过程的温度变化参数设定可以看出，本发明的主要的退火过程中采用先分次升温(预退火)，最后再缓慢降温至室温，降温时间相对较长，速率控制0.5～1℃/s左右，促进薄膜形成面外单畴。
采用本发明的以上B位掺杂铋铁氧体固溶体薄膜的制备方法，对传统铁酸铋溶胶凝胶制备薄膜技术进行改良，通过B位掺杂，与钛酸钙混合获得准同型相界的压电增强效应；通过使用衬底为薄膜生长提供外延应力；通过精细调整退火参数，制备的高质量外延室温多铁薄膜具备良好的高压电性，室温多铁性及单晶外延性。
在以上方法的基础上，本发明进一步还提出由以上方法制备获得的B位掺杂铋铁氧体固溶体薄膜材料；具备良好的高压电性，室温多铁性及单晶外延性。
本发明及进一步还提出将以上制备的B位掺杂铋铁氧体固溶体薄膜材料于传感器和驱动器中的应用。
为使本发明上述B位掺杂铋铁氧体固溶体薄膜的制备方法细节更利于本领域技术人员的理解和实施，以及验证本案所制备得到薄膜材料的进步性效果，以下通过具体的实施例来对本案的上述内容进行举例说明。
实施例1
在该实施例1中采用如下细节步骤进行薄膜制备：
S11，按照0.3mol/L 100mL(1-x)BiTi(1-y)/2FeyMg(1-y)/2O3-xCaTiO3(x＝0.15,y＝0.8)的溶胶制备量计算，采用如下表获取原料：
药品名称 分子量 药品纯度 实验配比 化学计量数 称量质量
硝酸铋(五水) 485.07 0.98 1.1 0.85 13.8839g
硝酸铁(九水) 404.02 0.985 1 0.544 8.3675g
硝酸镁(六水) 256.41 0.99 1 0.085 0.6605g
乙酸钙(一水) 176.18 0.99 1 0.15 0.8008g
四异丙醇钛 340.32 0.99 1 0.235 2.4235g
柠檬酸(一水) 210.14 0.995 1 1 6.3359g
乙二醇甲醚 76.09 >0.99 - - -
丙酸酐 130.14 >0.985 - - -
S12，将Bi、Fe、Mg、Ca盐依次溶于50mL乙二醇甲醚，充分混合搅拌至溶解，得到第一溶液A；
S13，将四异丙醇钛溶于30mL乙二醇甲醚，充分混合搅拌，得到第二溶液B；
S14，将第二溶液B加入第一溶液A中充分混合搅拌，得到混合溶液C；
S15，在混合溶液C中加入柠檬酸0.03mol，充分混合搅拌混匀后；在常温常压环境下继续搅拌12h，获得0.3mol/L溶胶；
S16，将步骤S15制备的0.3mol/L的溶胶取20mL，加入20mL乙二醇甲醚稀释、再加入10mL丙酸酐，混合搅拌均匀；
S17，最后转移至锥形瓶中密封保存，静置陈化72小时后即可用于后续制备薄膜。
S21，选取Nb掺杂的钛酸锶(STO)单晶衬底，晶体取向为[001]方向，掺杂浓度为0.5％，衬底尺寸为5*5*1mm；
S22，将步骤S21的衬底于氧气等离子体清洗机中进行清洗，清洗100s；
S23，将步骤S22清洗后的衬底置于匀胶机上，然后抽真空固定衬底；
S24，将步骤S17制备的溶胶通过静态滴加的方式添加到衬底上；
S25，按下匀胶机的程序启动键，开始旋涂；旋涂的过程设定为：
S26，待匀胶机的匀胶过程停止后，解除真空，取下样品。
S31，将步骤S26涂布有溶胶的衬底样品转移至恒温加热台上，将其靠近加热台(180℃)烘干片刻，待表面均匀变色后，置于加热台中央；
S32，进一步将加热台的温度调整至400℃，持续加热30分钟。
以上步骤S24～S32固化形成一个单涂层，通常控制滴加的溶胶量旋涂固化之后形成单膜层的厚度为几十纳米左右；因此根据不同产品的所需要的膜层厚度需要，技术人员实施中可以采用重复以上步骤S24～S32，可以形成多层膜，直至膜层的厚度达到所需要的厚度则可以停止；本实施例1中采用重复以上步骤直至膜层的厚度为10μm左右然后停止；
S40，将以上涂布固化有多层膜层的衬底进行退火处理，退火的参数如下：
阶段次序 目标温度 升/降温时间 保温时间
1 100℃ 80s 30s
2 450℃ 70s 300s
3 800℃ 70s 600s
4 30℃ 1600s 10s
S50，将步骤S40退火处理后的薄膜样品取出，然后剥离衬底，即为本实施例1制备的B位掺杂铋铁氧体固溶体薄膜。
实施例2
在该实施例2中采用如下细节步骤进行薄膜制备：
S10，根据(1-x)BiTi(1-y)/2FeyMg(1-y)/2O3-xCaTiO3(x＝0.1，y＝0.7)计算获取各物料量后，按照与实施例2步骤制备0.3mol/L 100mL的溶胶。
S21，选取LSMO衬底，尺寸为5*5*1mm；
S22，将步骤S21的衬底于氧气等离子体清洗机中进行清洗，清洗90s；
S23，将步骤S22清洗后的衬底置于匀胶机上，然后抽真空固定衬底；
S24，将步骤S10制备的溶胶通过静态滴加的方式添加到衬底上；
S25，按下匀胶机的程序启动键，开始旋涂；旋涂的过程设定为：
S26，待匀胶机的匀胶过程停止后，解除真空，取下样品。
S31，将步骤S26涂布有溶胶的衬底样品转移至恒温加热台上，将其靠近加热台(180℃)烘干片刻，待表面均匀变色后，置于加热台中央；
S32，进一步将加热台的温度调整至400℃，持续加热28分钟。
以上步骤S24～S32固化形成一个单涂层，通常控制滴加的溶胶量旋涂固化之后形成单膜层的厚度为几十纳米左右；因此根据不同产品的所需要的膜层厚度需要，技术人员实施中可以采用重复以上步骤S24～S32，可以形成多层膜，直至膜层的厚度达到所需要的厚度则可以停止；本实施例1中采用重复以上步骤直至膜层的厚度为10μm左右然后停止；
S40，将以上涂布固化有多层膜层的衬底进行退火处理，退火的参数如下：
阶段次序 目标温度 升/降温时间 保温时间
1 95℃ 75s 25s
2 440℃ 65s 295s
3 700℃ 65s 590s
4 28℃ 1570s 8s
S50，将步骤S40退火处理后的薄膜样品取出，然后剥离衬底，即为本实施例2制备的B位掺杂铋铁氧体固溶体薄膜。
实施例3
在该实施例3中采用如下细节步骤进行薄膜制备：
S10，根据(1-x)BiTi(1-y)/2FeyMg(1-y)/2O3-xCaTiO3(x＝0.2，y＝0.95)计算获取各物料量后，按照与实施例3步骤制备0.3mol/L 100mL的溶胶。
S21，选取LAO衬底，衬底尺寸为5*5*1mm；
S22，将步骤S21的衬底于氧气等离子体清洗机中进行清洗，清洗95s；
S23，将步骤S22清洗后的衬底置于匀胶机上，然后抽真空固定衬底；
S24，将步骤S17制备的溶胶通过静态滴加的方式添加到衬底上；
S25，按下匀胶机的程序启动键，开始旋涂；旋涂的过程设定为：
S26，待匀胶机的匀胶过程停止后，解除真空，取下样品。
S31，将步骤S26涂布有溶胶的衬底样品转移至恒温加热台上，将其靠近加热台(180℃)烘干片刻，待表面均匀变色后，置于加热台中央；
S32，进一步将加热台的温度调整至400℃，持续加热32分钟。
以上步骤S24～S32固化形成一个单涂层，通常控制滴加的溶胶量旋涂固化之后形成单膜层的厚度为几十纳米左右；因此根据不同产品的所需要的膜层厚度需要，技术人员实施中可以采用重复以上步骤S24～S32，可以形成多层膜，直至膜层的厚度达到所需要的厚度则可以停止；本实施例1中采用重复以上步骤直至膜层的厚度为10μm左右然后停止；
S40，将以上涂布固化有多层膜层的衬底进行退火处理，退火的参数如下：
阶段次序 目标温度 升/降温时间 保温时间
1 105℃ 85s 35s
2 460℃ 75s 305s
3 810℃ 75s 610s
4 32℃ 1630s 12s
S50，将步骤S40退火处理后的薄膜样品取出，然后剥离衬底，即为本实施例3制备的B位掺杂铋铁氧体固溶体薄膜。
进一步本发明实施例制备的薄膜，为了验证薄膜的性质，将实施例1制备的薄膜进行测试，包括：
(1)在薄膜样品表面4微米区域内进行图1中所示的电压写入，再进行5微米区域的压电力PFM扫描，其检测的薄膜形貌结果如图2所示，振幅如图3所示，相位如图4所示。从图2～4的基本性能测试上可以看出，本发明实施例1制备的薄膜负电压写入后的相位与未写入区域薄膜的原生相位基本相同，说明原生薄膜具有单一的极化方向。
(2)对制备的薄膜样品进行XRD衍射，其结果如图5所示，从图5中可以看出，样品与衬底都仅具有001和002衍射峰，无其它杂峰，说明样品为001取向的单晶外延薄膜。
(3)进一步测量薄膜的磁矩随温度的变化关系，其结果如图6所示，图6中FC与ZFC分别为加磁场(6000Oe)与不加磁场(0Oe)条件下冷却后，升温过程中加200Oe磁场条件下测量得到的样品磁矩随温度的变化曲线。可以看到FC与ZFC在380K以上发生重合，说明样品的居里温度为380K，即样品具有室温铁磁性。
同样，抽选实施例2用LSMO衬底制备的薄膜进行进行测试，包括：
(1)在薄膜样品表面4微米区域内进行图7中所示的电压写入，再进行5微米区域的压电力PFM扫描，其检测的薄膜形貌结果如图8所示，振幅如图9所示，相位如图10所示。从图8～10的基本性能测试上可以看出，本发明实施例2制备的薄膜负电压写入后的相位与未写入区域薄膜的原生相位基本相同，说明原生薄膜具有单一的极化方向。
(2)对实施例2制备的薄膜样品进行XRD衍射，其结果如图11所示，从图11中可以看出，样品与衬底也都仅具有001和002衍射峰，无其它杂峰，说明样品为001取向的单晶外延薄膜。
从以上测试的结果可知，本发明制备的薄膜具有室温下的多铁性及单晶外延性质，并且使其具有良好的高压电性；相比现有的室温多铁薄膜的溶胶凝胶制备的方法，具有明显的进步。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种B位掺杂铋铁氧体固溶体薄膜制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
制备B位掺杂铋铁氧体固溶体溶胶；
将所述固溶体溶胶于衬底上涂布形成溶胶涂层；
将所述衬底上的溶胶涂层进行热固处理；
将所述热固处理后的溶胶涂层进行退火处理；其中，所述退火处理的温度为700～900℃，所述退火处理的降温过程中降温速率为0.5～1℃/s。
2.如权利要求1所述的B位掺杂铋铁氧体固溶体薄膜制备方法，其特征在于，所述B位掺杂铋铁氧体固溶体溶胶为
(1-x)BiTi(1-y)/2FeyMg(1-y)/2O3-xCaTiO3，式中x＝0.1～0.2，y＝0.7～0.95。
3.如权利要求1或2所述的B位掺杂铋铁氧体固溶体薄膜制备方法，其特征在于，所述衬底的晶格常数为3.85～3.95埃。
4.如权利要求3所述的B位掺杂铋铁氧体固溶体薄膜制备方法，其特征在于，所述衬底为NbSTO、LSMO或LAO中的一种。
5.如权利要求2所述的B位掺杂铋铁氧体固溶体薄膜制备方法，其特征在于，制备B位掺杂铋铁氧体固溶体溶胶步骤中，
所述B位掺杂铋铁氧体固溶体溶胶中添加有脱水剂丙酸酐。
6.如权利要求2或5所述的B位掺杂铋铁氧体固溶体薄膜制备方法，其特征在于，所述B位掺杂铋铁氧体固溶体溶胶的溶剂为乙二醇甲醚。
7.如权利要求2或5所述的B位掺杂铋铁氧体固溶体薄膜制备方法，其特征在于，所述B位掺杂铋铁氧体固溶体溶胶中添加有螯合剂柠檬酸。
8.如权利要求1或2所述的B位掺杂铋铁氧体固溶体薄膜制备方法，其特征在于，将所述固溶体溶胶于衬底上涂布形成溶胶涂层步骤中，所述涂布方式为旋涂，所述旋涂过程包括：
先采用第一转速旋涂、再采用第二转速旋涂；其中，
所述第一转速为580～620r/min，所述第二转速为4900～5100r/min。
9.一种B位掺杂铋铁氧体固溶体薄膜，其特征在于，根据权利要求1至8任一项所述的B位掺杂铋铁氧体固溶体薄膜制备方法制备获得。
10.如权利要求9所述的B位掺杂铋铁氧体固溶体薄膜在传感器或驱动器中的应用。
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