一种Tb和Mn共掺杂高剩余极化强度的BiFeO₃ 薄膜及其制备方法

摘要

一种Tb和Mn共掺杂高剩余极化强度的BiFeO₃薄膜及其制备方法，包括以下步骤：将硝酸铋、硝酸铁、硝酸铽和醋酸锰按（0.91-0.97）:（1-x）:（0.08-0.14）:x的摩尔比溶于由乙二醇甲醚和醋酸酐混合而成的混合液中，然后搅拌均匀，得到BiFeO₃前驱液，x=0.01～0.05；将BiFeO₃前驱液旋涂在FTO/glass基片上制备湿膜，将湿膜下烘烤得干膜，然后在550℃退火，得到晶态BiFeO₃薄膜；待晶态BiFeO₃薄膜冷却后，再重复使晶态BiFeO₃薄膜达到所需厚度，即得到Tb和Mn共掺杂高剩余极化强度的BiFeO₃薄膜。本发明采用溶胶凝胶工艺，设备要求简单，适宜在大的表面和形状不规则的表面上制备薄膜，且化学组分精确可控，并且能够大幅度提高薄膜的铁电性能，使Tb和Mn共掺杂的BiFeO₃薄膜的饱和的剩余极化强度提高到100μC/cm²以上。