CN115231619A - 一种多铁薄膜前驱体及其制备方法和制得的柔性多铁薄膜 - Google Patents
一种多铁薄膜前驱体及其制备方法和制得的柔性多铁薄膜 Download PDFInfo
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Abstract
本申请涉及微电子领域，具体公开了一种多铁薄膜前驱体及其制备方法和制得的柔性多铁薄膜。该多铁薄膜前驱体由金属盐、络合剂、溶剂制得，金属盐包括铋盐、铁盐、镁盐、钙盐和钛盐；柔性多铁薄膜包括由下至上依次设置柔性衬底、缓冲层、底电极层和多铁功能层；缓冲层为CoFe2O4薄膜层，底电极层为SrRuO3薄膜层，多铁功能层为（1‑x）BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3‑xCaTiO3薄膜层；其中，x=0.1‑0.2。本申请采用多铁薄膜前驱体制得的柔性多铁薄膜能在室温下同时具有良好的铁电性与磁性，且具有线性磁电效应的耦合；能通过调整外加磁场调控柔性多铁薄膜的极化畴状态，实现八种逻辑存储态。
Description
技术领域
本申请涉及微电子器件领域，更具体地说，它涉及一种多铁薄膜前驱体及其制备方法和制得的柔性多铁薄膜。
背景技术
近年来，柔性电子器件以其优异的柔性和通用性引起了人们的广泛关注，尤其是多态存储器，它是柔性集成电路和系统的重要组成部分，基于多铁性磁电材料的多态存储器件能够在一个存储单元中存储多个信息状态，可以以指数形式增加存储容量，并且具有读写速度快、数据保存时间长、功耗低等优点。
目前基于多铁性磁电材料的多态存储技术中，大部分多铁性磁电单相材料的磁化和铁电极化都很小，而大部分多铁性磁电单相材料只在极低温下才表现出铁电性和磁性的共存，实际应用操作难度较大。而对于多铁性磁电复合材料，虽然磁化和铁电极化较强，但是复合相之间还存在着共烧匹配不稳、界面扩散的问题，制约着多铁性磁电材料的磁电耦合性能。而且，多铁性磁电复合材料中铁电相的压电效应和铁磁相的磁致伸缩效应之间的弹性应变／应力耦合过程中，也难以避免存在着能量损失，也都会制约多铁性磁电材料在柔性多态储存领域的应用。
因此，申请人认为，为实现多铁性磁电材料在柔性多态存储领域的应用推广，研发一种能在室温下同时具有较强磁化、铁电极化和耦合性能的多铁性磁电材料是本领域亟需要解决的技术难题。
发明内容
为了解决多铁性磁电单相薄膜需要在及低温下才表现出铁电性和磁性的共存，而多铁性磁电复合薄膜的复合相存在共烧匹配不稳、界面扩散而导致磁电耦合性能受制约的问题，本申请提供一种多铁薄膜前驱体及其制备方法和制得的柔性多铁薄膜。
第一方面，本申请提供一种多铁薄膜前驱体，采用如下的技术方案：
一种多铁薄膜前驱体，由金属盐、络合剂、溶剂制得，所述金属盐包括离子摩尔比为（0.8-0.9）：（0.64-0.72）：（0.08-0.09）：（0.1-0.2）：（0.19-0.28）的铋盐、铁盐、镁盐、钙盐和钛盐。
通过采用上述种类制备多铁薄膜前驱体，且控制金属盐的种类及离子摩尔比，在络合剂的作用下络合反应生成（1-x）BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-xCaTiO3多铁薄膜前驱体，应用于柔性薄膜的制备中，能形成均匀且稳定的多铁功能层。其次，采用的上述金属盐中，B位阳离子的 Ti、Mg 等元素的掺杂能稳定 Bi 基钙钛矿的结构，使得（1-x）BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-xCaTiO3多铁功能层固溶体在准同型相界附近具有强铁电极化和室温弱铁磁性,即具有室温多铁性，并增强了其磁性以及磁电耦合效应。
优选的，所述金属盐由离子摩尔比为（0.8-0.9）：（0.64-0.72）：（0.08-0.09）：（0.1-0.2）：（0.19-0.28）的铋盐、铁盐、镁盐、钙盐和钛盐组成。
优选的，所述多铁薄膜前驱体的摩尔浓度为0.1-0.4moL/L；所述络合剂的添加量为金属盐的23-25%。
通过控制金属盐的组成、前驱体溶液的浓度以及络合剂的添加量，能使金属盐之间络合形成稳定的（1-x）BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-xCaTiO3多铁薄膜前驱体，在应用至制备柔性薄膜过程中，能在底电极层表面均匀旋涂，经过预退火处理及退火处理后形成稳定的多铁功能层，能在室温下表现出铁电性和磁性。
优选的，所述溶剂为乙二醇甲醚，所述络合剂为柠檬酸；所述铋盐为五水合硝酸铋，所述铁盐为九水合硝酸铁，所述镁盐为六水合硝酸镁，所述钙盐为一水合乙酸钙，所述钛盐为钛酸四丁酯。
通过采用上述的溶剂、络合剂以及金属盐，能促进金属盐络合形成稳定的多铁薄膜前驱体体系，便于在制备柔性薄膜过程中，能均匀涂布在底电极层的表面，形成室温下同时具有优良铁电性与磁性的多铁薄膜，且具有线性磁电效应的耦合。
第二方面，本申请提供一种多铁薄膜前驱体的制备方法，采用如下的技术方案：
将铋盐、铁盐、镁盐、钙盐、钛盐加入至溶剂中，搅拌、充分溶解；然后加入络合剂进行络合反应，搅拌均匀后静置2-3天，制得前驱体溶液。
通过采用溶剂将金属盐溶剂后，再加入络合剂促进金属络合生成（1-x）BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-xCaTiO3多铁薄膜前驱体，质量稳定，且易于涂布制备稳定的柔性薄膜。
第三方面，本申请提供一种柔性多铁薄膜，采用如下的技术方案：
一种柔性多铁薄膜，包括柔性衬底以及在所述柔性衬底表面由下至上依次设置的缓冲层、底电极层和多铁功能层；所述柔性衬底为云母衬底，所述缓冲层为CoFe2O4薄膜层，所述底电极层为SrRuO3薄膜层，所述多铁功能层为（1-x）BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-xCaTiO3薄膜层，该（1-x）BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-xCaTiO3薄膜层是由上述的多铁薄膜前驱体制得，或是由上述制备方法所得的多铁薄膜前驱体制得，其中，x=0.1-0.2。
采用的云母衬底具有优良的柔性和热稳定性，使制得的多铁薄膜柔性优良，且云母衬底的热稳定性，能在制备CoFe2O4薄膜、SrRuO3薄膜、（1-x）BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-xCaTiO3薄膜过程中，云母衬底不易受热而导致质量受损。而在云母衬底上依次设置CoFe2O4薄膜、SrRuO3薄膜、（1-x）BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-xCaTiO3薄膜，（1-x）BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-xCaTiO3薄膜可以与CoFe2O4薄膜、SrRuO3薄膜实现外延生长，晶格匹配度好、成膜质量高，能制得的柔性多铁薄膜能在室温下不仅同时具有良好的铁电性与磁性，且具有线性磁电效应的耦合；并能通过调整外加磁场调控柔性多铁薄膜的极化畴状态，实现八种逻辑存储态(000、001、010、011、100、101、110和111)。
优选的，所述缓冲层的厚度为10-20nm，所述底电极层的厚度为25-50nm，所述多铁功能层的厚度为30-80nm。
通过控制缓冲层的厚度、底电极层的厚度以及多铁功能层的厚度，能使制得的柔性多铁薄膜厚度较薄，柔性好，在室温下不仅同时具有优良的铁电性与磁性，而且具有线性磁电效应的耦合。
第四方面，本申请提供一种柔性多铁薄膜的制造方法，采用如下的技术方案：
一种柔性多铁薄膜的制造方法，包括如下步骤：
（1）取云母衬底作为柔性衬底；
（2）在柔性衬底的表面制备CoFe2O4薄膜作为缓冲层，制得云母/CoFe2O4复合薄膜；
（3）在云母/CoFe2O4复合薄膜的缓冲层表面制备SrRuO3薄膜作为底电极层，制得云母/CoFe2O4/ SrRuO3复合薄膜；
（4）将前驱体溶液旋涂至云母/CoFe2O4/ SrRuO3复合薄膜的底电极层表面，旋涂均匀后进行预退火处理以及退火处理，制得云母/CoFe2O4/ SrRuO3/(1-x)BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-xCaTiO3柔性多铁薄膜。
本申请CoFe2O4薄膜的制备、SrRuO3薄膜的制备，均优选采用脉冲激光沉积工艺进行制备，脉冲激光沉积工艺是指使用脉冲激光器产生的高功率脉冲激光烧蚀所需材料制成的靶材表面，产生高温高压的等离子体，等离子体在沉积气氛中向衬底表面膨胀发射，并在衬底上沉积而形成薄膜。通过采用脉冲激光沉积工艺制备CoFe2O4薄膜、SrRuO3薄膜，能使CoFe2O4薄膜在柔性衬底表面稳定沉积成型，能使SrRuO3薄膜在CoFe2O4薄膜表面稳定沉积成型；而且，SrRuO3薄膜的导电性能好，结构稳定，使得能在SrRuO3薄膜表面采用旋涂及退火处理来直接外延生长(1-x)BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-xCaTiO3薄膜，而且，SrRuO3薄膜和(1-x)BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-xCaTiO3薄膜都是钙钛矿结构，具有相近的晶格参数，使得(1-x)BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-xCaTiO3薄膜与CoFe2O4薄膜、SrRuO3薄膜实现外延生长，晶格匹配度好、成膜质量高，解决目前多铁性磁电复合薄膜的复合相存在共烧匹配不稳、界面扩散而导致磁电耦合性能受制约的问题。
而(1-x)BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-xCaTiO3薄膜的制备，则将预先制备好的(1-x)BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-xCaTiO3多铁薄膜前驱体，采用旋涂的方式直接将(1-x)BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-xCaTiO3多铁薄膜前驱体旋涂至SrRuO3薄膜的表面，结合预退火处理及退火处理，降低(1-x)BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-xCaTiO3薄膜内部的缺陷，提高(1-x)BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-xCaTiO3薄膜与SrRuO3薄膜的层间结合性。 优选的，所述步骤（2）中，具体采用脉冲激光沉积方式制备CoFe2O4薄膜，以CoFe2O4靶材作为激光靶材，靶基距为65-75mm，激光能量为300-350mJ，激光波长为230-250nm，柔性衬底的加热温度为580-620℃，沉积气氛为25-55mTorr氧气，沉积时间为4-7min。
通过控制上述CoFe2O4薄膜的脉冲激光沉积制备过程的激光条件参数、沉积条件参数，能在柔性衬底表面稳定生成CoFe2O4薄膜，且CoFe2O4薄膜与柔性衬底表面结合稳定。
优选的，所述步骤（3）中，具体采用脉冲激光沉积方式制备SrRuO3薄膜，以SrRuO3靶材作为激光靶材，靶基距为65-75mm，激光能量为300-350mJ，激光波长为230-250nm，柔性衬底的加热温度为585-615℃，沉积气氛为70-90mTorr氧气，沉积时间为5-10min。
通过控制上述SrRuO3薄膜的脉冲激光沉积制备过程的激光条件参数、沉积条件参数，能在柔性衬底表面稳定生成SrRuO3薄膜，且SrRuO3薄膜与CoFe2O4薄膜表面结合稳定。
优选的，所述步骤（4）中，在云母/CFO/SRO复合薄膜的底电极层表面旋涂前驱体溶液的操作，具体是先在转速为550-650rpm条件下旋涂6-10s，然后在转速为3800-4200rpm条件下旋涂35-45s。
通过采用先低速旋涂、后高速旋涂的方式，并控制低速旋涂及高速旋涂的转速和时间，能在云母/CoFe2O4/ SrRuO3复合薄膜的底电极层表面均匀旋涂多铁薄膜前驱体。具体地，本申请的(1-x)BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-xCaTiO3多铁功能层是在脉冲激光沉积生成的SrRuO3薄膜表面涂布多铁薄前驱体后经退火制得，SrRuO3薄膜是由脉冲激光沉积生成的，其表面相比于干净基片表面的表面起伏度更大，使得(1-x)BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-xCaTiO3多铁薄膜前驱体均匀旋涂的难度也相应较大。因而先采用低速旋涂的方式，控制旋涂转速和时间，能将前驱体溶液充分旋涂于SrRuO3薄膜表面的起伏微结构中，提高SrRuO3薄膜与(1-x)BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-xCaTiO3薄膜的结合性，减少由于前驱体溶液未有充分旋涂于SrRuO3薄膜表面的起伏微结构中而导致SrRuO3薄膜与B(1-x)BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-xCaTiO3薄膜之间容易分层；再而采用高速旋涂的方式，控制旋涂转速和时间，能将(1-x)BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-xCaTiO3多铁薄膜前驱体均匀涂覆，能沿着SrRuO3薄膜的晶格外延外延生长，使制得的柔性多铁薄膜表面平整。
具体操作是先将云母/CoFe2O4/ SrRuO3复合薄膜稳定放置于匀胶机吸盘上，然后将(1-x)BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-xCaTiO3多铁薄膜前驱体滴加至云母/CoFe2O4/ SrRuO3复合薄膜的底电极层表面，低速旋涂的转速以及高速旋涂的转速，均为设置的匀胶机的转动转速。
优选的，所述步骤（4）中，预退火处理的操作，具体是将先在4-7min内加热升温至120-150℃，然后在360-400℃下保温8-12min。
优选的，所述步骤（4）中，退火处理的操作，具体是将先在4-7min内加热升温至430-480℃，然后在790-810℃下保温13-17min。
通过采用先较低温预退火、后较高温退火，能使(1-x)BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-xCaTiO3多铁薄膜前驱体充分结晶形成(1-x)BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-xCaTiO3薄膜，且与SrRuO3薄膜的结合性好，制得的(1-x)BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-xCaTiO3薄膜能与SrRuO3薄膜、CoFe2O4薄膜实现外延生长，晶格匹配度好，成膜质量高。
若采用直接高温退火，则容易使得前驱体未充分结晶完全，另外，亦会使得(1-x)BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-xCaTiO3薄膜表面过度退火，存有内部缺陷，导致(1-x)BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-xCaTiO3薄膜与SrRuO3薄膜的结合性较低。另外，本申请的预退火处理以及退火处理过程均保持流动的高纯氧气通入，具体是浓度大于99.999%的高纯氧。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、本申请的多铁薄膜前驱体，应用于柔性薄膜的制备中，能形成均匀且稳定的多铁功能层，且能使多铁功能层具有强铁电极化和室温弱铁磁性,即具有室温多铁性，并增强了其磁性以及磁电耦合效应。
2、本申请采用的云母衬底具有优良的柔性和热稳定性，能在云母衬底表面依次设置CoFe2O4薄膜、SrRuO3薄膜、(1-x)BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-xCaTiO3薄膜，能制得的柔性多铁薄膜能在室温下不仅同时具有良好的铁电性与磁性，且具有线性磁电效应的耦合；并能通过调整外加磁场调控柔性多铁薄膜的极化畴状态，实现八种逻辑存储态(000、001、010、011、100、101、110和111)。
3、本申请中优选采用脉冲激光沉积工艺进行制备CoFe2O4薄膜、SrRuO3薄膜，能使CoFe2O4薄膜在柔性衬底表面稳定沉积成型，能使SrRuO3薄膜在CoFe2O4薄膜表面稳定沉积成型；而且，SrRuO3薄膜的导电性能好，结构稳定，使得能在SrRuO3薄膜表面采用旋涂及退火处理来直接外延生长(1-x)BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-xCaTiO3薄膜，亦能使得(1-x)BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-xCaTiO3薄膜与CoFe2O4薄膜、SrRuO3薄膜实现外延生长，晶格匹配度好、成膜质量高。
4、本申请(1-x)BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-xCaTiO3薄膜的制备，采用旋涂的方式直接将(1-x)BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-xCaTiO3前驱体溶液旋涂至SrRuO3薄膜的表面，结合预退火处理及退火处理，降低(1-x)BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-xCaTiO3薄膜内部的缺陷，提高(1-x)BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-xCaTiO3薄膜与SrRuO3薄膜的层间结合性。
附图说明
图1是本申请应用例3制得的柔性多铁薄膜的X射线衍射(XRD)谱图；
图2是本申请应用例3制得的柔性多铁薄膜的压电力显微镜测试结果图；其中，（a）图是施加8V电压后的形貌图，（b）图是施加8V电压后的振幅图，（c）是施加8V电压后相位图；
图3是本申请应用例3制得的柔性多铁薄膜在不同磁场下的极化畴测试结果图；
图4是本申请应用例3制得的柔性多铁薄膜的八种逻辑储存态示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本申请作进一步详细说明。
前驱体溶液的实施例
实施例1
将14.7006g五水合硝酸铋、8.8597g九水合硝酸铁、0.6993g六水合硝酸镁、0.5339g一水合乙酸钙、1.9594g钛酸四丁酯溶解于100mL乙二醇甲醚中，搅拌，使上述组分充分溶解；再加入6.3359g柠檬酸缓进行络合反应，搅拌均匀后静置2天，得到均一稳定透明的0.9BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-0.1CaTiO3前驱体溶液。
实施例2
将13.0672g五水合硝酸铋、7.8754g九水合硝酸铁、0.6216g六水合硝酸镁、1.0678g一水合乙酸钙、2.8876g钛酸四丁酯溶解于100mL乙二醇甲醚中，搅拌，使上述组分充分溶解；再加入6.3359g柠檬酸缓进行络合反应，搅拌均匀后静置3天，得到均一稳定透明的0.8BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-0.2CaTiO3前驱体溶液。
实施例3
将14.0472g五水合硝酸铋、8.4660g九水合硝酸铁、0.6682g六水合硝酸镁、0.7474g一水合乙酸钙、2.3307g钛酸四丁酯溶解于100mL乙二醇甲醚中，搅拌，使上述组分充分溶解；再加入6.3359g柠檬酸缓进行络合反应，搅拌均匀后静置2天，得到均一稳定透明的0.84BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-0.14CaTiO3前驱体溶液。
实施对比例1
将9.8004g五水合硝酸铋、5.9065g九水合硝酸铁、0.4662g六水合硝酸镁、2.1355g一水合乙酸钙、4.7439g钛酸四丁酯溶解于100mL乙二醇甲醚中，搅拌，使上述组分充分溶解；再加入6.3359g柠檬酸缓进行络合反应，搅拌均匀后静置2天，得到均一稳定透明的0.6BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-0.4CaTiO3前驱体溶液。
应用例
应用例1
一种柔性多铁薄膜，包括云母衬底以及在云母衬底表面由下至上依次设置的CoFe2O4薄膜层、SrRuO3薄膜层和0.9BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-0.1CaTiO3薄膜层；
其制造方法包括如下步骤：
（1）取光滑平整的云母衬底作为柔性衬底；
（2）在柔性衬底的表面通过脉冲激光沉积方式，以CoFe2O4靶材作为激光靶材，控制靶基距70mm，激光能量为330mJ，激光波长为248nm，柔性衬底的加热温度为600℃，沉积气氛为50mTorr氧气，沉积时间为5min，在云母衬底上沉积生长制备厚度为15nm的CoFe2O4薄膜层，制得云母/CoFe2O4复合薄膜；
（3）在云母/CoFe2O4复合薄膜的CoFe2O4薄膜层表面，通过脉冲激光沉积方式，以SrRuO3靶材作为激光靶材，靶基距为70mm，激光能量为330mJ，激光波长为248nm，柔性衬底的加热温度为600℃，沉积气氛为80mTorr氧气，沉积时间为7min，在CoFe2O4薄膜层表面沉积生长制备厚度为46nm的SrRuO3薄膜层，制得云母/CoFe2O4/SrRuO3复合薄膜；
（4）将云母/CoFe2O4/SrRuO3复合薄膜稳定放置于匀胶机吸盘上，然后将实施例1制得的前驱体溶液滴加至云母/CoFe2O4/SrRuO3复合薄膜的SrRuO3薄膜层表面，然后先在转速为600rpm条件下旋涂8s，再在转速为4000rpm条件下旋涂40s；
再将旋涂有前驱体溶液的云母/CoFe2O4/SrRuO3复合薄膜在5min内加热升温至120℃，然后在380℃下保温10min，进行预退火处理；再在5min内加热升温至450℃，然后在800℃下保温15min，进行退火处理，整个预退火处理以及退火处理保持流动的高纯氧气通入，则在云母/CoFe2O4/SrRuO3复合薄膜的SrRuO3薄膜层表面结晶制得厚度为46nm的0.9BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-0.1CaTiO3薄膜层，则制得柔性多铁薄膜。
应用例2
一种柔性多铁薄膜，包括云母衬底以及在云母衬底表面由下至上依次设置的CoFe2O4薄膜层、SrRuO3薄膜层和0.8BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-0.2CaTiO3薄膜层；
其制造方法包括如下步骤：
（1）取光滑平整的云母衬底作为柔性衬底；
（2）在柔性衬底的表面通过脉冲激光沉积方式，以CoFe2O4靶材作为激光靶材，控制靶基距为65mm，激光能量为330mJ，激光波长为248nm，柔性衬底的加热温度为610℃，沉积气氛为50mTorr氧气，沉积时间为4min，在云母衬底上沉积生长制备厚度为10nm的CoFe2O4薄膜层，制得云母/CoFe2O4复合薄膜；
（3）在云母/CoFe2O4复合薄膜的CoFe2O4薄膜层表面，通过脉冲激光沉积方式，以SrRuO3靶材作为激光靶材，靶基距为65mm，激光能量为330mJ，激光波长为248nm，柔性衬底的加热温度为600℃，沉积气氛为80mTorr氧气，沉积时间为6min，在CoFe2O4薄膜层表面沉积生长制备厚度为30nm的SrRuO3薄膜层，制得云母/CoFe2O4/SrRuO3复合薄膜；
（4）将云母/CoFe2O4/SrRuO3复合薄膜稳定放置于匀胶机吸盘上，然后将实施例2制得的前驱体溶液滴加至云母/CoFe2O4/SrRuO3复合薄膜的SrRuO3薄膜层表面，然后先在转速为650rpm条件下旋涂8s，再在转速为4200rpm条件下旋涂40s；
再将旋涂有前驱体溶液的云母/CoFe2O4/SrRuO3复合薄膜在5min内加热升温至120℃，然后在380℃下保温10min，进行预退火处理；再在5min内加热升温至450℃，然后在810℃下保温15min，进行退火处理，整个预退火处理以及退火处理保持流动的高纯氧气通入，则在云母/CoFe2O4/SrRuO3复合薄膜的SrRuO3薄膜层表面结晶制得厚度为40nm的0.8BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-0.2CaTiO3薄膜层，则制得柔性多铁薄膜。
应用例3
一种柔性多铁薄膜，包括云母衬底以及在云母衬底表面由下至上依次设置的CoFe2O4薄膜层、SrRuO3薄膜层和0.86BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-0.14CaTiO3薄膜层；
其制造方法包括如下步骤：
（1）取光滑平整的云母衬底作为柔性衬底；
（2）在柔性衬底的表面通过脉冲激光沉积方式，以CoFe2O4靶材作为激光靶材，控制靶基距为70mm，激光能量为330mJ，激光波长为248nm，柔性衬底的加热温度为600℃，沉积气氛为50mTorr氧气，沉积时间为8min，在云母衬底上沉积生长制备厚度为20nm的CoFe2O4薄膜层，制得云母/CoFe2O4复合薄膜；
（3）在云母/CoFe2O4复合薄膜的CoFe2O4薄膜层表面，通过脉冲激光沉积方式，以SrRuO3靶材作为激光靶材，靶基距为70mm，激光能量为330mJ，激光波长为248nm，柔性衬底的加热温度为600℃，沉积气氛为70-90mTorr氧气，沉积时间为8min，在CoFe2O4薄膜层表面沉积生长制备厚度为50nm的SrRuO3薄膜层，制得云母/CoFe2O4/SrRuO3复合薄膜；
（4）将云母/CoFe2O4/SrRuO3复合薄膜稳定放置于匀胶机吸盘上，然后将实施例3制得的前驱体溶液滴加至云母/CFO/SRO复合薄膜的SrRuO3薄膜层表面，然后先在转速为600rpm条件下旋涂8s，再在转速为4000rpm条件下旋涂40s；
再将旋涂有前驱体溶液的云母/CoFe2O4/SrRuO3复合薄膜在5min内加热升温至120℃，然后在380℃下保温10min，进行预退火处理；再在5min内加热升温至460℃，然后在790℃下保温17min，进行退火处理，整个预退火处理以及退火处理保持流动的高纯氧气通入，则在云母/CoFe2O4/SrRuO3复合薄膜的SrRuO3薄膜层表面结晶制得厚度为70nm的0.86BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-0.14CaTiO3薄膜层，则制得柔性多铁薄膜。
应用对比例
应用对比例1
一种柔性薄膜，包括云母衬底以及在云母衬底表面由下至上依次设置的CoFe2O4薄膜层、SrRuO3薄膜层和0.6BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-0.4CaTiO3薄膜层；
其制造方法包括如下步骤：
（1）取光滑平整的云母衬底作为柔性衬底；
（2）在柔性衬底的表面通过脉冲激光沉积方式，以CoFe2O4靶材作为激光靶材，控制靶基距为70mm，激光能量为330mJ，激光波长为248nm，柔性衬底的加热温度为600℃，沉积气氛为50mTorr氧气，沉积时间为8min，在云母衬底上沉积生长制备厚度为15nm的CoFe2O4薄膜层，制得云母/ CoFe2O4复合薄膜；
（3）在云母/ CoFe2O4复合薄膜的CoFe2O4薄膜层表面，通过脉冲激光沉积方式，以SrRuO3靶材作为激光靶材，靶基距为70mm，激光能量为330mJ，激光波长为248nm，柔性衬底的加热温度为600℃，沉积气氛为70-90mTorr氧气，沉积时间为8min，在CoFe2O4薄膜层表面沉积生长制备厚度为50nm的SrRuO3薄膜层，制得云母/ CoFe2O4/SrRuO3复合薄膜；
（4）将云母/CoFe2O4/ SrRuO3复合薄膜稳定放置于匀胶机吸盘上，然后将实施对比例1制得的前驱体溶液滴加至云母/CoFe2O4/ SrRuO3复合薄膜的SrRuO3薄膜层表面，然后先在转速为600rpm条件下旋涂8s，再在转速为4000rpm条件下旋涂40s；
再将旋涂有前驱体溶液的云母/CoFe2O4/SRO复合薄膜在5min内加热升温至120℃，然后在380℃下保温10min，进行预退火处理；再在5min内加热升温至460℃，然后在790℃下保温17min，进行退火处理，整个预退火处理以及退火处理保持流动的高纯氧气通入，则在云母/CoFe2O4/ SrRuO3复合薄膜的SrRuO3薄膜层表面结晶制得厚度为60nm的0.6BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-0.4CaTiO3薄膜层，则制得柔性薄膜。
性能检测试验
（一）柔性多铁薄膜的X射线衍射(XRD)测试
对上述应用例3所制得的柔性多铁薄膜进行X射线衍射(XRD)测试，并取一平整光滑的云母衬底作为参照样，测试结果如附图1所示。参照附图1，可见CoFe2O4/ SrRuO3/(1-x)BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-xCaTiO3柔性多铁薄膜都是沿着BTFM（111）方向择优取向外延生长的，没有其他杂峰出现，结晶质量好。
（二）柔性多铁薄膜的压电力显微镜极化测试
对上述应用例3所制得的柔性多铁薄膜进行压电力显微镜极化测试，测试结果如附图2所示，其中，（a）图是施加8V电压后的形貌图，（b）图是施加8V电压后的振幅图，（c）是施加8V电压后相位图；从附图2可以看出，当电压施加8V时样品形貌没有变化，振幅只在正负电压交界处出现变化，而畴结构出现180°相位翻转，说明样品在电压施加下能够实现两种极化态的切换，具有良好的铁电性。
（三）柔性多铁薄膜的极化畴测试
对上述应用例3所制得的柔性多铁薄膜进行不同磁场下的极化畴测试，通过施加磁场观察铁电畴测试，测试结果如附图3所示，附图3中，其中，（a）图为未施加磁场时的形貌图，（b）图为面内相位图，（c）图为面外相位图，（d）图为晶体模型图。
当施加-5000 Oe的外加磁场时，（e）图为施加-5000 Oe外加磁场时的形貌图，（f）图为施加-5000 Oe外加磁场时的面内相位图，（g）图为施加-5000 Oe外加磁场时的面外相位图，（h）图为施加-5000 Oe外加磁场时的晶体模型图。可以看出形貌[（e）图]和面外相位[（f）图]没有发生变化，而部分区域的面内相位[图（g）]发生了180°翻转。
当再次施加反向+5000 Oe的外加磁场时，（i）图为施加+5000 Oe外加磁场时的形貌图，（j）图为施加+5000 Oe外加磁场时的面内相位图，（k）图为施加+5000 Oe外加磁场时的面外相位图，（l）图为施加+5000 Oe外加磁场时的晶体模型图。可以看出形貌[（i）图]和面外相位[（j）图]没有发生变化，而部分区域的面内相位[（k）图]恢复到初始状态；说明当面外极化方向为单一向上时，磁场方向的改变会使样品存在两种状态，且表明磁场施加下能存在两种状态的切换，具有良好的铁磁性。
（四）柔性多铁薄膜的逻辑状态
附图4中呈现了应用例3所制得的柔性多铁薄膜的八种逻辑储存态，分别为000（a图）、001（b图）、010（c图）、011（d图）、100（e图）、101（f图）、110（g图）和111（h图），可见本申请制得的柔性多铁薄膜可实现八种逻辑储存态，可用于柔性多态储存器件。
而应用对比例1制得的0.6BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-0.4CaTiO3柔性薄膜无法在室温下实现磁电耦合。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (11)
1.一种多铁薄膜前驱体，其特征在于：该多铁薄膜前驱体由金属盐、络合剂、溶剂制得，所述金属盐包括离子摩尔比为（0.8-0.9）：（0.64-0.72）：（0.08-0.09）：（0.1-0.2）：（0.19-0.28）的铋盐、铁盐、镁盐、钙盐和钛盐。
2.根据权利要求1所述的多铁薄膜前驱体，其特征在于：所述金属盐由离子摩尔比为（0.8-0.9）：（0.64-0.72）：（0.08-0.09）：（0.1-0.2）：（0.19-0.28）的铋盐、铁盐、镁盐、钙盐和钛盐组成。
3.根据权利要求1所述的多铁薄膜前驱体，其特征在于：所述多铁薄膜前驱体的摩尔浓度为0.1-0.4moL/L；所述络合剂的添加量为金属盐的23-25%。
4.根据权利要求1-3任一项所述的多铁薄膜前驱体，其特征在于：所述溶剂为乙二醇甲醚，所述络合剂为柠檬酸；所述铋盐为五水合硝酸铋，所述铁盐为九水合硝酸铁，所述镁盐为六水合硝酸镁，所述钙盐为一水合乙酸钙，所述钛盐为钛酸四丁酯。
5.一种如权利要求1-4任一项所述多铁薄膜前驱体的制备方法，其特征在于：将铋盐、铁盐、镁盐、钙盐、钛盐加入至溶剂中，搅拌、充分溶解；然后加入络合剂进行络合反应，搅拌均匀后静置2-3天，制得多铁薄膜前驱体。
6.一种柔性多铁薄膜，其特征在于：包括柔性衬底以及在所述柔性衬底表面由下至上依次设置的缓冲层、底电极层和多铁功能层；所述柔性衬底为云母衬底，所述缓冲层为CoFe2O4薄膜层，所述底电极层为SrRuO3薄膜层，所述多铁功能层为（1-x）BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-xCaTiO3薄膜层，由权利要求1-4任一项的多铁薄膜前驱体制得，或是由权利要求5的制备方法所得的多铁薄膜前驱体制得，其中，x=0.1-0.2。
7.根据权利要求6所述的柔性多铁薄膜，其特征在于：所述缓冲层的厚度为10-20nm，所述底电极层的厚度为25-50nm，所述多铁功能层的厚度为30-80nm。
8.一种如权利要求6或7所述的柔性多铁薄膜的制造方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）取云母衬底作为柔性衬底；
（2）在柔性衬底的表面制备CoFe2O4薄膜作为缓冲层，制得云母/CoFe2O4复合薄膜；
（3）在云母/CoFe2O4复合薄膜的缓冲层表面制备SrRuO3薄膜作为底电极层，制得云母/CoFe2O4/ SrRuO3复合薄膜；
（4）将多铁薄膜前驱体旋涂至云母/CoFe2O4/ SrRuO3复合薄膜的底电极层表面，旋涂均匀后进行预退火处理以及退火处理，制得云母/CoFe2O4/ SrRuO3/(1-x)BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-xCaTiO3柔性多铁薄膜。
9.根据权利要求8所述的一种柔性多铁薄膜的制造方法，其特征在于：所述步骤（2）中，具体采用脉冲激光沉积方式制备CoFe2O4薄膜，以CoFe2O4靶材作为激光靶材，靶基距为65-75mm，激光能量为300-350mJ，激光波长为230-250nm，柔性衬底的加热温度为580-620℃，沉积气氛为25-55mTorr氧气，沉积时间为4-7min。
10.根据权利要求8所述的一种柔性多铁薄膜的制造方法，其特征在于：所述步骤（3）中，具体采用脉冲激光沉积方式制备SrRuO3薄膜，以SrRuO3靶材作为激光靶材，靶基距为65-75mm，激光能量为300-350mJ，激光波长为230-250nm，柔性衬底的加热温度为585-615℃，沉积气氛为70-90mTorr氧气，沉积时间为5-10min。
11.根据权利要求8所述的一种柔性多铁薄膜的制造方法，其特征在于：所述步骤（4）中，在云母/CoFe2O4/ SrRuO3复合薄膜的底电极层表面旋涂前驱体溶液的操作，具体是先在转速为550-650rpm条件下旋涂6-10s，然后在转速为3800-4200rpm条件下旋涂35-45s；
所述步骤（4）中，预退火处理的操作，具体是将先在4-7min内加热升温至120-150℃，然后在360-400℃下保温8-12min；
所述步骤（4）中，退火处理的操作，具体是将先在4-7min内加热升温至430-480℃，然后在790-810℃下保温13-17min。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101527314A (zh) * | 2009-03-19 | 2009-09-09 | 电子科技大学 | ABO3/MgO/GaN异质结构及其制备方法 |
| CN102751094A (zh) * | 2011-04-22 | 2012-10-24 | 中国科学院微电子研究所 | 一种基于欧姆接触的铁电薄膜电容及其制备方法 |
| US20150255703A1 (en) * | 2014-03-07 | 2015-09-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Ceramic powder, piezoelectric ceramic, piezoelectric element, and electronic equipment |
| CN113248248A (zh) * | 2020-08-13 | 2021-08-13 | 深圳先进技术研究院 | 固溶体多铁薄膜、制备方法及应用于5g存储技术的电子器件 |
| CN114665003A (zh) * | 2022-03-23 | 2022-06-24 | 湘潭大学 | 一种含缺陷偶极子的柔性铁电薄膜及制作方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101376600A (zh) * | 2008-09-26 | 2009-03-04 | 清华大学 | 一种利用导电氧化物作为缓冲层的叠层铁电/磁性多铁性磁电复合薄膜及其制备方法 |
| US20120177902A1 (en) * | 2011-01-06 | 2012-07-12 | Driscoll Judith L | Multiferroics that are both ferroelectric and ferromagnetic at room temperature |
| CN108597875B (zh) * | 2018-04-03 | 2020-10-30 | 湘潭大学 | 一种透明柔性全氧化物异质外延铁电薄膜及其制备方法 |
| CN108911730A (zh) * | 2018-07-12 | 2018-11-30 | 深圳先进技术研究院 | B位掺杂铋铁氧体固溶体薄膜及其制备方法和应用 |
-
2022
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- 2022-08-01 WO PCT/CN2022/109488 patent/WO2024016379A1/zh unknown
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101527314A (zh) * | 2009-03-19 | 2009-09-09 | 电子科技大学 | ABO3/MgO/GaN异质结构及其制备方法 |
| CN102751094A (zh) * | 2011-04-22 | 2012-10-24 | 中国科学院微电子研究所 | 一种基于欧姆接触的铁电薄膜电容及其制备方法 |
| US20150255703A1 (en) * | 2014-03-07 | 2015-09-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Ceramic powder, piezoelectric ceramic, piezoelectric element, and electronic equipment |
| CN113248248A (zh) * | 2020-08-13 | 2021-08-13 | 深圳先进技术研究院 | 固溶体多铁薄膜、制备方法及应用于5g存储技术的电子器件 |
| CN114665003A (zh) * | 2022-03-23 | 2022-06-24 | 湘潭大学 | 一种含缺陷偶极子的柔性铁电薄膜及制作方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| FENG AN等: "Flexible room-temperature multiferroic thin film with multifield tunable coupling properties", MATERIALS TODAY PHYSICS, vol. 23, pages 100615 * |
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