一种化学溶液法制备硼掺杂氧化物介电薄膜的方法
专利汇可以提供一种化学溶液法制备硼掺杂氧化物介电薄膜的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种化学溶液法制备 硼 掺杂 氧 化物介电 薄膜 的方法，包括以下步骤：步骤1：前驱体溶液的制备：以硼酸和可溶性金属盐为溶质，以乙二醇甲醚为 溶剂 ，配置成混合溶液，磁 力 搅拌，形成澄清透明的前驱体溶液；步骤2：薄膜制备：将步骤1所述的前驱体溶液 旋涂 在清洗干净的衬底表面，形成硼掺杂氧化物凝胶薄膜，然后预 热处理 1～2分钟；步骤3：热处理：重复步骤2多次，然后热处理1～2小时，得到硼掺杂氧化物介电薄膜。本 发明 采用硼酸作为掺杂原料，由于硼离子与氧离子具有很高的离解能，硼离子掺杂可以降低氧空位浓度，提高薄膜氧含量，增强薄膜的介电特性。，下面是一种化学溶液法制备硼掺杂氧化物介电薄膜的方法专利的具体信息内容。
1.一种化学溶液法制备硼掺杂氧化物介电薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：前驱体溶液的制备：以硼酸和可溶性金属盐为溶质，以乙二醇甲醚为溶剂，配置成混合溶液，磁力搅拌，形成澄清透明的前驱体溶液；
步骤2：薄膜制备：将步骤1所述的前驱体溶液旋涂在清洗干净的衬底表面，形成硼掺杂氧化物凝胶薄膜，然后预热处理1～2分钟；
步骤3：热处理：重复步骤2多次，然后热处理1～2小时，得到硼掺杂氧化物介电薄膜。
2.根据权利要求1所述的一种化学溶液法制备硼掺杂氧化物介电薄膜的方法，其特征在于，所述可溶性金属盐为可溶性铝盐、可溶性锆盐、可溶性钇盐或可溶性铪盐中的一种。
3.根据权利要求2所述的一种化学溶液法制备硼掺杂氧化物介电薄膜的方法，其特征在于，所述可溶性铝盐为硝酸铝，所述可溶性锆盐为四氯化锆，所述可溶性钇盐为氯化钇，所述可溶性铪盐为氯化铪。
4.根据权利要求1所述的一种化学溶液法制备硼掺杂氧化物介电薄膜的方法，其特征在于，所述的混合溶液中金属离子浓度为0.05～0.2摩尔/升，硼离子和金属离子的摩尔比为5～10:100；磁力搅拌时长为3～4小时。
5.根据权利要求1所述的一种化学溶液法制备硼掺杂氧化物介电薄膜的方法，其特征在于，所述衬底的清洗过程为：将衬底放入超声波中，然后依次用丙酮、无水乙醇和去离子水清洗，以去除衬底上的污染物，用氮气吹干。
6.根据权利要求1或5所述的一种化学溶液法制备硼掺杂氧化物介电薄膜的方法，其特征在于，所述衬底为ITO导电玻璃或重掺杂硅片，所述重掺杂硅片清洗前用氢氟酸浸泡以去除表面氧化层。
7.根据权利要求1所述的一种化学溶液法制备硼掺杂氧化物介电薄膜的方法，其特征在于，所述硼掺杂氧化物介电薄膜的厚度为40～80nm。
8.根据权利要求1所述的一种化学溶液法制备硼掺杂氧化物介电薄膜的方法，其特征在于，步骤2所述的预热处理的温度为120℃～160℃。
9.根据权利要求1所述的一种化学溶液法制备硼掺杂氧化物介电薄膜的方法，其特征在于，步骤3所述的热处理的温度为400℃～500℃。
一种化学溶液法制备硼掺杂氧化物介电薄膜的方法
技术领域
背景技术
发明内容
步骤1：前驱体溶液的制备：以硼酸和可溶性金属盐为溶质，以乙二醇甲醚为溶剂，配置成混合溶液，磁力搅拌，形成澄清透明的前驱体溶液；
步骤2：薄膜制备：将步骤1所述的前驱体溶液旋涂在清洗干净的衬底表面，形成硼掺杂氧化物凝胶薄膜，然后预热处理1～2分钟；
步骤3：热处理：重复步骤2多次，然后热处理1～2小时，得到硼掺杂氧化物介电薄膜。
附图说明
具体实施方式
一种化学溶液法制备硼掺杂氧化铝介电薄膜的方法，包括以下步骤：
准备：衬底清洗：衬底选用重掺杂硅片，清洗前用氢氟酸浸泡以去除表面氧化层，然后将衬底放入超声波中，然后依次用丙酮、无水乙醇和去离子水清洗分别清洗15分钟，以去除衬底上的污染物，用氮气吹干；
步骤1：前驱体溶液的制备：以硼酸和硝酸铝为溶质，以乙二醇甲醚为溶剂，配置成铝离子浓度为0.1摩尔/升的混合溶液，硼离子和铝离子的摩尔比为10:100，磁力搅拌3小时，形成澄清透明的前驱体溶液；
步骤2：薄膜制备：将步骤1所述的前驱体溶液旋涂在清洗干净的衬底表面，形成硼掺杂氧化铝凝胶薄膜，然后在120℃预热处理2分钟；
步骤3：热处理：重复步骤2四次，然后在450℃热处理1小时，得到厚度为50nm的硼掺杂氧化铝介电薄膜。
准备：衬底清洗：衬底选用ITO导电玻璃，将衬底放入超声波中，然后依次用丙酮、无水乙醇和去离子水清洗分别清洗15分钟，以去除衬底上的污染物，用氮气吹干；
步骤1：前驱体溶液的制备：以硼酸和四氯化锆为溶质，以乙二醇甲醚为溶剂，配置成锆离子浓度为0.2摩尔/升的混合溶液，硼离子和锆离子的摩尔比为10:100，磁力搅拌3小时，形成澄清透明的前驱体溶液；
步骤2：薄膜制备：将步骤1所述的前驱体溶液旋涂在清洗干净的衬底表面，形成硼掺杂氧化锆凝胶薄膜，然后在150℃预热处理1分钟；
步骤3：热处理：重复步骤2三次，然后在400℃热处理1小时，得到厚度为40nm的硼掺杂氧化锆介电薄膜。
准备：衬底清洗：衬底选用ITO导电玻璃，将衬底放入超声波中，然后依次用丙酮、无水乙醇和去离子水清洗分别清洗15分钟，以去除衬底上的污染物，用氮气吹干；
步骤1：前驱体溶液的制备：以硼酸和四氯化锆为溶质，以乙二醇甲醚为溶剂，配置成锆离子浓度为0.05摩尔/升的混合溶液，硼离子和锆离子的摩尔比为5:100，磁力搅拌4小时，形成澄清透明的前驱体溶液；
步骤2：薄膜制备：将步骤1所述的前驱体溶液旋涂在清洗干净的衬底表面，形成硼掺杂氧化锆凝胶薄膜，然后在160℃预热处理1分钟；
步骤3：热处理：重复步骤2五次，然后在500℃热处理2小时，得到厚度为60nm的硼掺杂氧化锆介电薄膜。
准备：衬底清洗：衬底选用重掺杂硅片，清洗前用氢氟酸浸泡以去除表面氧化层，然后将衬底放入超声波中，然后依次用丙酮、无水乙醇和去离子水清洗分别清洗15分钟，以去除衬底上的污染物，用氮气吹干；
步骤1：前驱体溶液的制备：以硼酸和氯化钇为溶质，以乙二醇甲醚为溶剂，配置成钇离子浓度为0.15摩尔/升的混合溶液，硼离子和钇离子的摩尔比为10:100，磁力搅拌3.5小时，形成澄清透明的前驱体溶液；
步骤2：薄膜制备：将步骤1所述的前驱体溶液旋涂在清洗干净的衬底表面，形成硼掺杂氧化钇凝胶薄膜，然后在135℃预热处理2分钟；
步骤3：热处理：重复步骤六次，然后在480℃热处理1.5小时，得到厚度为70nm的硼掺杂氧化钇介电薄膜。
准备：衬底清洗：衬底选用重掺杂硅片，清洗前用氢氟酸浸泡以去除表面氧化层，然后将衬底放入超声波中，然后依次用丙酮、无水乙醇和去离子水清洗分别清洗15分钟，以去除衬底上的污染物，用氮气吹干；
步骤1：前驱体溶液的制备：以硼酸和氯化铪为溶质，以乙二醇甲醚为溶剂，配置成铪离子浓度为0.05摩尔/升的混合溶液，硼离子和铪离子的摩尔比为7:100，磁力搅拌3小时，形成澄清透明的前驱体溶液；
步骤2：薄膜制备：将步骤1所述的前驱体溶液旋涂在清洗干净的衬底表面，形成硼掺杂氧化铪凝胶薄膜，然后在150℃预热处理1分钟；
步骤3：热处理：重复步骤四次，然后在430℃热处理2小时，得到厚度为50nm的硼掺杂氧化铪介电薄膜。
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