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公开(公告)号：CN119287498A
公开(公告)日：2025-01-10
申请号：CN202411193403.2
申请日：2024-08-28
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明属于多铁薄膜材料领域，公开了一种Bi/Sm基有序室温多铁双钙钛矿外延复合薄膜及其制备工艺。该Bi/Sm基有序室温多铁双钙钛矿外延薄膜的分子式为BiSmCoMeO6，具体制备为：通过磁控溅射法，保持总气体流量不变，在调控氧气/氩气比例的生长条件下，制备第二相可控的Co(BiMe)O4/BiSmCoMeO6复合薄膜，在两相界面处为BiSmCoMeO6室温多铁双钙钛矿外延薄膜引入Bi/Sm化学岩盐有序区。本发明的有益效果是，本发明在调控溅射偏角实现复合薄膜的自发复合性的基础上，结合调控氧气/氩气比例进而引入尖晶石第二相调控Bi/Sm基有序室温多铁双钙钛矿外延薄膜的A位元素有序，不同有序度应具有不同的性质。推动了A位有序双钙钛矿薄膜在多铁薄膜领域的发展。
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公开(公告)号：CN111416006A
公开(公告)日：2020-07-14
申请号：CN202010124203.7
申请日：2020-02-27
Applicant: 北京科技大学
IPC: H01L31/032 , H01L21/02
Abstract: 本发明属于凝聚态物理、功能薄膜和纳米科技领域，涉及到一种二维层状钙钛矿铁电多功能薄膜及其制备工艺。所述二维层状钙钛矿铁电多功能薄膜的分子式为：yBi2Ox-BiMeO3，其中，2≤x≤4；1≤y≤4；Me为过渡族金属。该类钙钛矿结构Bi2Ox和钙钛矿结构BiMeO3的晶体结构相似且晶格常数匹配，具有稳定的类四方相超胞结构。制备工艺为：先调制Bi与Me的比值为1-6的摩尔浓度为0.1-0.4M的前驱体溶液；经过旋涂、干燥及热解，退火，得到二维层状钙钛矿铁电多功能薄膜。本发明采用晶体结构设计和溶胶-凝胶合成法研制新结构薄膜，前驱液成分精确可控且合成条件简易，最终获得性能优异的高质量铁电薄膜。
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公开(公告)号：CN103130503A
公开(公告)日：2013-06-05
申请号：CN201210526658.7
申请日：2012-12-07
Applicant: 北京科技大学
IPC: C04B35/49 , C04B35/624
Abstract: 本发明提供一种具有高居里温度大剩余极化及疲劳特性好的Bi(Zn1/2Zr1/2)O3-PbTiO3基铁电薄膜及其制备方法。所述铁电薄膜按照(1-x)Bi(Zn1/2Zr1/2)O3-xPbTiO3称取符合化学剂量比的各种原料进行配比制得。所述制备方法，包括按照按照上述化学结构通式称取符合化学剂量比的各种原料进行配制；先称取化学计量比的Ti(OC4H9)4，溶解于乙二醇甲醚中搅拌使其充分溶解，形成均匀、澄清的溶液。之后加入络合剂和稳定剂；将Bi(NO)3·5H2O、Zn(COOCH3)2·2H2O和Zr(NO)4·5H2O依次加入到上述配得的溶液中，定容后将所得液体静置，充分水解；得到溶胶旋涂在基底上，热解并重复n次以上旋涂和热解步骤得到所需的厚度薄膜；将得到的样品退火处理；即可得到成品。本发明制备的新型Bi(Zn1/2Zr1/2)O3-PbTiO3基铁电薄膜，在集成铁电器件，非挥发性铁电动态存储器等领域具有广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN114014648B
公开(公告)日：2023-05-19
申请号：CN202111456088.4
申请日：2021-12-01
Applicant: 北京科技大学
IPC: H10N97/00
Abstract: 本发明属于凝聚态物理、原子尺度铁电薄膜领域，涉及到一种原子级厚度的铋氧基铁电薄膜及其制备工艺。该铁电薄膜是以三层Bi‑O层为周期的铋氧基薄膜，结构为稳定的类四方相结构，其分子式为Bi(2‑x)MexO3，其中，x的取值为：0.1≤x≤0.6，Me为镧系元素。制备工艺为：将Bi与Me以相应的摩尔比配制成前驱体溶液，将溶液旋涂在基底上，经过干燥、退火后，得到这种新型层状铁电薄膜。本发明通过简单的溶胶‑凝胶法制备得到的原子级厚度铁电薄膜。在前驱液成分精准控制的前提下，可以通过控制前驱液的浓度、转速和湿度等因素制备出不同厚度的低尺寸薄膜。该系列薄膜表面平整、铁电性能优异，有望实现大面积应用。
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公开(公告)号：CN115467026A
公开(公告)日：2022-12-13
申请号：CN202211228536.X
申请日：2022-10-09
Applicant: 北京科技大学
IPC: C30B29/22 , C30B25/06 , C30B25/16 , H01L31/032
Abstract: 本发明属于半导体材料领域，公开了一种Sm基双钙钛矿室温铁电外延薄膜及其制备工艺。该Sm基双钙钛矿室温铁电外延薄膜的分子式为BixSm1‑xMeO3，其中，x的取值为：0.5，Me为过渡金属元素。具体制备过程为：通过磁控溅射法，使用Sm基陶瓷靶材，在调控衬底温度范围为500‑700℃的生长条件下，制备成分可调控的BixSm1‑xMeO3薄膜。本发明的有益效果是：本发明的薄膜通过该工艺可以调控Sm基室温铁电外延薄膜的A位元素Sm与Bi的相对比例，得到典型的双钙钛矿薄膜，其分子式为Bi0.5Sm0.5MeO3。所述调控和制备方法过程简单，工艺可控，可重复性强，靶材可多次重复使用。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115467026B
公开(公告)日：2023-11-17
申请号：CN202211228536.X
申请日：2022-10-09
Applicant: 北京科技大学
IPC: C30B29/22 , C30B25/06 , C30B25/16 , H01L31/032
Abstract: 本发明属于半导体材料领域，公开了一种Sm基双钙钛矿室温铁电外延薄膜及其制备工艺。该Sm基双钙钛矿室温铁电外延薄膜的分子式为BixSm1‑xMeO3，其中，x的取值为：0.5，Me为过渡金属元素。具体制备过程为：通过磁控溅射法，使用Sm基陶瓷靶材，在调控衬底温度范围为500‑700℃的生长条件下，制备成分可调控的BixSm1‑xMeO3薄膜。本发明的有益效果是：本发明的薄膜通过该工艺可以调控Sm基室温铁电外延薄膜的A位元素Sm与Bi的相对比例，得到典型的双钙钛矿薄膜，其分子式为Bi0.5Sm0.5MeO3。所述调控和制备方法过程简单，工艺可控，可重复性强，靶材可多次重复使用。
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公开(公告)号：CN114409395B
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202111563632.5
申请日：2021-12-20
Applicant: 北京科技大学
IPC: H01L31/0445 , C04B35/453 , C04B35/622 , H01L31/032 , H01L31/18
Abstract: 本发明属于功能薄膜和储能信息科技领域，涉及一种极化和带隙可调的铁电光伏薄膜及其制备方法。该铁电光伏薄膜为铁电极化层‑光吸收层‑铁电极化层交替的同质“三明治”结构，其中铁电层和吸光层为同质成分Bi1‑xRexFeO3基薄膜，其中，Re为镧系盐类，制备方法采用化学溶液‑旋涂法合成该结构的铁电多功能薄膜。配制摩尔浓度为0.1‑0.4 M的前驱体溶液，经过旋涂及热解，最后在550℃‑750℃的加热炉中退火20‑30 min，通过共退火的优化，得到铁电和带隙可控的薄膜。本发明采用器件结构设计和溶胶‑凝胶合成法研制的一种新结构铁电薄膜，前驱体成分精确可控，且合成条件简易，最终获得性能优异的高质量铁电薄膜。
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公开(公告)号：CN111416006B
公开(公告)日：2021-08-17
申请号：CN202010124203.7
申请日：2020-02-27
Applicant: 北京科技大学
IPC: H01L31/032 , H01L21/02
Abstract: 本发明属于凝聚态物理、功能薄膜和纳米科技领域，涉及到一种二维层状钙钛矿铁电多功能薄膜及其制备工艺。所述二维层状钙钛矿铁电多功能薄膜的分子式为：yBi2Ox‑BiMeO3，其中，2≤x≤4；1≤y≤4；Me为过渡族金属。该类钙钛矿结构Bi2Ox和钙钛矿结构BiMeO3的晶体结构相似且晶格常数匹配，具有稳定的类四方相超胞结构。制备工艺为：先调制Bi与Me的比值为1‑6的摩尔浓度为0.1‑0.4M的前驱体溶液；经过旋涂、干燥及热解，退火，得到二维层状钙钛矿铁电多功能薄膜。本发明采用晶体结构设计和溶胶‑凝胶合成法研制新结构薄膜，前驱液成分精确可控且合成条件简易，最终获得性能优异的高质量铁电薄膜。
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公开(公告)号：CN114409395A
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202111563632.5
申请日：2021-12-20
Applicant: 北京科技大学
IPC: C04B35/453 , C04B35/622 , H01L31/032 , H01L31/0445 , H01L31/18
Abstract: 本发明属于功能薄膜和储能信息科技领域，涉及一种极化和带隙可调的铁电光伏薄膜及其制备方法。该铁电光伏薄膜为铁电极化层‑光吸收层‑铁电极化层交替的同质“三明治”结构，其中铁电层和吸光层为同质成分Bi1‑xRexFeO3基薄膜，其中，Re为镧系盐类，制备方法采用化学溶液‑旋涂法合成该结构的铁电多功能薄膜。配制摩尔浓度为0.1‑0.4 M的前驱体溶液，经过旋涂及热解，最后在550℃‑750℃的加热炉中退火20‑30 min，通过共退火的优化，得到铁电和带隙可控的薄膜。本发明采用器件结构设计和溶胶‑凝胶合成法研制的一种新结构铁电薄膜，前驱体成分精确可控，且合成条件简易，最终获得性能优异的高质量铁电薄膜。
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公开(公告)号：CN114014648A
公开(公告)日：2022-02-08
申请号：CN202111456088.4
申请日：2021-12-01
Applicant: 北京科技大学
IPC: C04B35/453 , C04B35/50 , C04B35/622 , C04B35/624 , H01L27/1159
Abstract: 本发明属于凝聚态物理、原子尺度铁电薄膜领域，涉及到一种原子级厚度的铋氧基铁电薄膜及其制备工艺。该铁电薄膜是以三层Bi‑O层为周期的铋氧基薄膜，结构为稳定的类四方相结构，其分子式为Bi(2‑x)MexO3，其中，x的取值为：0.1≤x≤0.6，Me为镧系元素。制备工艺为：将Bi与Me以相应的摩尔比配制成前驱体溶液，将溶液旋涂在基底上，经过干燥、退火后，得到这种新型层状铁电薄膜。本发明通过简单的溶胶‑凝胶法制备得到的原子级厚度铁电薄膜。在前驱液成分精准控制的前提下，可以通过控制前驱液的浓度、转速和湿度等因素制备出不同厚度的低尺寸薄膜。该系列薄膜表面平整、铁电性能优异，有望实现大面积应用。
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