[发明专利]一种钙钛矿型缓冲层的制备方法

摘要

本发明公开了一种钙钛矿型缓冲层的制备方法，该方法为：1.配制前驱液；2.取部分前驱液进行稀释；3.将稀释后的前驱液旋涂于基底上，然后置于管式炉中加热，冷却得到SrTiO3形核层薄膜；4.将未稀释的前驱液旋涂于SrTiO3形核层薄膜上，然后置于管式炉中加热，冷却得到钙钛矿型SrTiO3缓冲层。本发明先采用旋涂法向基底上旋涂稀释后的前驱液制备SrTiO3形核层薄膜，再旋涂未经稀释的前驱液，简化了缓冲层的制备工艺，并可实现SrTiO3缓冲层的低成本、大规模制备。采用本发明的方法制备的钙钛矿型SrTiO3缓冲层具有良好的c轴织构和平整表面。

主权项

一种钙钛矿型缓冲层的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)将乙酰丙酮氧钛和含有1/2个结晶水的醋酸锶按照摩尔比为1∶1的比例进行称量，然后向醋酸锶中加入体积比为1～10∶1的丙酸和乙酰丙酮的混合溶剂溶解制得溶液A，向乙酰丙酮氧钛中加入2‑甲氧基乙醇溶解制得溶液B，再将上述溶液A和溶液B混合均匀，配制成乙酰丙酮氧钛和醋酸锶的摩尔浓度均为0.1mol/L～1.0mol/L的前驱液；(2)取部分步骤(1)中所述前驱液，向前驱液中加入体积比为1～10∶1的丙酸和乙酰丙酮的混合溶剂，再加入2‑甲氧基乙醇进行稀释，搅拌均匀后得到乙酰丙酮氧钛和醋酸锶的摩尔浓度均为0.003mol/L～0.05mol/L的前驱液；(3)将步骤(2)中稀释后的前驱液以2000转/分钟～5000转/分钟的速率旋涂于用丙酮超声清洗过的基底上，旋涂时间为10s～60s，然后将旋涂前驱液后的基底置于管式炉中，于低氧环境中，以不低于50℃/min的升温速率将炉内温度从室温加热至850℃～1100℃后保温0.1h～1h，再以不低于2℃/min的降温速率冷却至室温，得到SrTiO3形核层薄膜；所述低氧环境为质量纯度为99.999％的高纯Ar，或为氧质量含量为10‑10ppm～10‑3ppm的Ar‑H2混合气氛，或为氧质量含量为10‑10ppm～10‑3ppm的N2‑H2混合气氛；(4)将步骤(1)中所述前驱液以2000转/分钟～5000转/分钟的速率旋涂于步骤(3)中所述SrTiO3形核层薄膜上，旋涂时间为10s～60s，然后将旋涂前驱液后的SrTiO3形核层薄膜置于管式炉中，于低氧环境中，以不低于50℃/min的升温速率将炉内温度从室温加热至900℃～1100℃后保温0.5h～3h，再以不低于2℃/min的降温速率冷却至室温，得到钙钛矿型SrTiO3缓冲层；所述低氧环境为质量纯度为99.999％的高纯Ar，或为氧质量含量为10‑10ppm～10‑3ppm的Ar‑H2混合气氛，或为氧质量含量为10‑10ppm～10‑3ppm的N2‑H2混合气氛。