[发明专利]BaTi2O5薄膜择优取向生长的制备方法

权利要求书

1.BaTi₂O₅薄膜择优取向生长的制备方法，其特征在于包括有以下步骤：

1) 称取钡源原料，在60～80℃水浴条件下溶解于乙酸中，得到钡源溶液；

2) 将步骤1)所得钡源溶液中加入乙二醇甲醚稀释，然后在60～80℃下充分搅拌，冷却至室温，得到钡源溶液的稀释液；

3)将步骤2)所得钡源溶液的稀释液加到液态有机钛源中，其中按摩尔比计Ba:Ti=1:2，充分搅拌、混合，得到含钡钛的混合溶液；

4) 向步骤3)所得的含钡钛的混合溶液中加入乙二醇甲醚，将溶液中Ba²⁺浓度定为0.05～0.15mol/L，搅拌，陈化，得到澄清、透明的前驱体溶胶；

5) 将步骤4)所得的前驱体溶胶滴到单晶基板上，在匀胶机上对前驱体溶胶进行匀胶，得到湿膜，然后在通氧气的气氛炉中，从室温升到100～120℃，保温20～40min；再升温到350～500℃，保温10～40min以进行热解，得到非晶单层薄膜；

6) 将步骤5)得到的非晶单层薄膜置于快速退火炉中，升温至800～900℃以进行晶化，通入氧气，保温1～10min，关闭电源，在氧气气氛下冷却至室温得到晶化单层薄膜；

7)在晶化单层薄膜上重复步骤5)和步骤6)的匀胶、热解和晶化步骤多次，即实施层层热处理工艺，得到多层BaTi₂O₅薄膜，并实现(020)择优取向生长。

2.根据权利要求1所述的BaTi₂O₅薄膜择优取向生长的制备方法，其特征在于：步骤1)所述的钡源原料为乙酸钡或八水氢氧化钡。

3.根据权利要求1所述的BaTi₂O₅薄膜择优取向生长的制备方法，其特征在于：步骤3)所述的液态有机钛源为钛酸四丁酯或异丙醇钛。

4.根据权利要求1所述的BaTi₂O₅薄膜择优取向生长的制备方法，其特征在于：步骤4)所述的单晶基板为Pt(111)/Ti/SiO₂/Si基板或SrTiO₃基板。

5.根据权利要求1所述的BaTi₂O₅薄膜择优取向生长的制备方法，其特征在于：步骤5)所述的匀胶工艺条件为以5000～6000rpm的转速匀胶30～40s。

6.根据权利要求1所述的BaTi₂O₅薄膜择优取向生长的制备方法，其特征在于：步骤5)所述的升温速度为1～3℃/min。

7.根据权利要求1所述的BaTi₂O₅薄膜择优取向生长的制备方法，其特征在于：步骤6)所述的升温速度为50-60℃/sec。