CN104120416B - 紫外感光镧锶锰氧溶胶及其微细图形化薄膜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种紫外感光镧锶锰氧溶胶的制备方法,由La(NO3)3·6H2O、Sr(CH3COO)2·0.5H2O、Mn(CH3COO)2·4H2O、2,2′-联吡啶按照摩尔比为0.67:0.33:1:(0.665~1.33)制成;制备微细化薄膜的方法为:将该溶胶经浸渍提拉法制备出感光性La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜;然后依次经紫外掩模法或双光束激光干涉法曝光、溶洗和热处理得到微细图形化的La0.67Sr0.33MnO3薄膜。本发明制备工艺简单、制备成本低、环境污染小;所制备La0.67Sr0.33MnO3薄膜的微细图形结构规整,线度可小至微米级;制备过程易于控制,适用于工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于微电子和磁性材料技术领域,本发明涉及一种紫外感光镧锶锰氧溶胶的制备方法,本发明还涉及使用该溶胶制备微细图形化薄膜的方法。
背景技术
具有钙钛矿晶体结构的镧锶锰氧化物(LaxSr1-xMnO3,简写为LSMO)是一种稀土锰氧化物,巨磁阻效应的发现使其成为材料科学研究的热点。LSMO作为典型的磁电阻材料已被广泛应用于计算机硬盘中的磁头、随机存储器、换能器和传感器等多种磁电阻效应器件中;在磁致冷领域,LSMO可作为室温磁致冷材料,因而在医疗卫生,航天和汽车等行业具有广阔的应用前景;此外,LSMO的居里温度(Tc=370K)高于室温,并且在费米面处只存在全极化的3d态导带,不存在s态,性质比较稳定,在空气中不能被氧化,因而还是一种理想的铁磁电极材料。
微细加工技术是对功能陶瓷薄膜进行图形化的主要方法,是支撑电子和光电子元器件不断进步的关键技术之一。现有的微细加工技术,如化学湿法刻蚀技术、深紫外线曝光技术、电子束曝光技术、离子束刻蚀技术、等离子体刻蚀技术、纳米压印法和软印刷技术等,在微电子技术发展中发挥了关键作用,奠定了微电子学的基础。由于这些技术都必须先制备功能陶瓷薄膜随后才能进行相应的微细加工,故此类技术通常操作复杂、操作环境苛刻、费用高,而且加工材料仅限于半导体材料和部分聚合物材料。LSMO陶瓷薄膜耐蚀性强,极难腐蚀。所以,其高质量、大面积的微细图形是很难用传统的方法制备的。其次,上述技术如果直接用于LSMO薄膜的微细加工,往往会导致其物理化学性能发生变化,进而限制了其在微器件邻域中的应用。
采用化学修饰的溶胶-凝胶法和紫外掩模/激光干涉法相结合的功能陶瓷薄膜及微细图形制备技术(简称“感光溶胶-凝胶法”)是近年来发展起来的一种制备微细图形化功能陶瓷薄膜的新方法。其特点是无需光刻胶、腐蚀液以及其它高精设备,并可实现陶瓷薄膜制备和微细图形化加工的同步进行。感光溶胶-凝胶法已被应用于氧化硅、氧化钛、氧化锆、锆钛酸铅和钇钡铜氧等微细图形化功能薄膜的制备,并成为制备高密度、集成化功能性陶瓷薄膜最具前途的工艺之一。但是,由于常规的“感光溶胶-凝胶法”所使用的乙酰丙酮/苯酰丙酮等化学修饰剂在LSMO溶胶中的相容性很差,致使目前尚没有采用感光溶胶-凝胶法制备微细图形化LSMO薄膜的相关文献和专利报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种紫外感光镧锶锰氧溶胶的制备方法。
本发明的另一个目的是提供使用该紫外感光镧锶锰氧溶胶制备微细图形化薄膜的方法,制备的薄膜表面微细图形结构规整、工艺简单、易于控制。
本发明所采用的第一种技术方案是:紫外感光镧锶锰氧溶胶的制备方法,是由La(NO3)3·6H2O、Sr(CH3COO)2·0.5H2O、Mn(CH3COO)2·4H2O、2,2′-联吡啶按照摩尔比为0.67:0.33:1:(0.665~1.33)制成的La0.67Sr0.33MnO3感光溶胶,具体包括以下步骤:
步骤1:将Sr(CH3COO)2·0.5H2O加入无水甲醇中,室温下搅拌使其完全溶解,然后加入2,2′-联吡啶,继续搅拌20~30min,形成溶液A;
将Mn(CH3COO)2·4H2O加入无水甲醇中,室温下搅拌使其完全溶解,然后加入2,2′-联吡啶,继续搅拌20~30min,形成溶液B;
将La(NO3)3·6H2O加入无水甲醇中,室温下搅拌使其完全溶解,经室温下搅拌后形成溶液C;
步骤2:将步骤1得到的溶液A、溶液B、和溶液C按镧、锶、锰三种金属离子摩尔比为La3+:Sr2+:Mn4+=0.67:0.33:1混合,得到化学组成为La0.67Sr0.33MnO3的感光溶胶,加入适量甲醇定容至金属离子总浓度为0.1~0.5mol/L。
本发明的特点还在于,
步骤1中Sr(CH3COO)2·0.5H2O:2,2′-联吡啶:无水甲醇的摩尔比=1:(0.5~1.0):20;Mn(CH3COO)2·4H2O:2,2′-联吡啶:无水甲醇的摩尔比=1:(0.5~1.0):20;La(NO3)3·6H2O:无水甲醇的摩尔比为1:20。
本发明所采用的第二种技术方案是:使用紫外感光镧锶锰氧溶胶制备微细图形化薄膜的方法,以La0.67Sr0.33MnO3溶胶为制膜前驱物,通过浸渍提拉法在基板上制备紫外感光La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜,随后经干燥、曝光、溶洗和热处理,得到具有微细图形化结构的La0.67Sr0.33MnO3薄膜。
本发明的特点还在于,
包括以下步骤:
步骤1:以紫外感光La0.67Sr0.33MnO3溶胶为制膜前驱物,通过浸渍提拉法在基板上制备紫外感光La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜,然后进行干燥,得到干燥的La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜;
步骤2:采用紫外掩模法或双光束激光干涉法对步骤1得到的干燥的La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜进行曝光,得到曝光后的La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜;
步骤3:将步骤2得到的曝光后的La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜在混合溶剂中溶洗,然后进行热处理,得到具有微细图形化的La0.67Sr0.33MnO3薄膜。
步骤1中基板为玻璃、硅或铝酸镧单晶。
步骤1中浸渍提拉法的提拉速度为0.05~0.25cm/s;干燥的温度为80~100℃、时间为5~10min。
步骤2中紫外掩模法采用主波长为365nm的紫外灯为曝光光源,双光束激光干涉法以输出波长为350.7nm的氪离子激光器为光源。
步骤2中曝光的时间为20~40min。
步骤3中混合溶剂由体积比为1:5~20的乙醇和异丙醇组成,溶洗时间为4~10s。
步骤3中热处理的温度为750~800℃、时间为30~40min。
本发明的有益效果是:本发明采用紫外掩模法或双光束激光干涉法直接在La0.67Sr0.33MnO3薄膜上制备微细图形,实现了La0.67Sr0.33MnO3薄膜制备和微细图形化加工的同步进行,其制备过程无需贵重设备,无需腐蚀性介质,工艺流程简单,具有易于制作大面积微细图形的优点,制备成本低、环境污染小,所制备微细图形的结构规整,线度可小至微米级,制备过程易于控制,适用于工业化生产。
附图说明
图1是本发明实施例1制备的La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜的紫外吸收光谱以及随紫外光照射时间的变化图;
图2是本发明实施例1制备的具有微细化图形的La0.67Sr0.33MnO3薄膜的X-射线衍射图谱;
图3是本发明实施例1制备的具有圆柱状凸起微细图形的La0.67Sr0.33MnO3薄膜的激光共聚焦显微照片;
图4是本发明实施例4利用双光束激光干涉法在硅基板上制备的La0.67Sr0.33MnO3微细沟槽的光学显微照片。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明紫外感光镧锶锰氧溶胶的制备方法,是由La(NO3)3·6H2O、Sr(CH3COO)2·0.5H2O、Mn(CH3COO)2·4H2O、2,2′-联吡啶按照摩尔比为0.67:0.33:1:(0.665~1.33)制成的La0.67Sr0.33MnO3感光溶胶,具体包括以下步骤:
步骤1:将Sr(CH3COO)2·0.5H2O加入无水甲醇中,室温下搅拌使其完全溶解,然后加入2,2′-联吡啶,Sr(CH3COO)2·0.5H2O:2,2′-联吡啶:无水甲醇的摩尔比=1:(0.5~1.0):20,继续搅拌20~30min,形成溶液A;
将Mn(CH3COO)2·4H2O加入无水甲醇中,室温下搅拌使其完全溶解,然后加入2,2′-联吡啶,Mn(CH3COO)2·4H2O:2,2′-联吡啶:无水甲醇的摩尔比=1:(0.5~1.0):20,继续搅拌20~30min,形成溶液B;
将La(NO3)3·6H2O加入无水甲醇中,La(NO3)3·6H2O:无水甲醇的摩尔比为1:20,室温下搅拌使其完全溶解,经室温下搅拌后形成溶液C;
步骤2:将步骤1得到的溶液A、溶液B、和溶液C按镧、锶、锰三种金属离子摩尔比为La3+:Sr2+:Mn4+=0.67:0.33:1混合,得到化学组成为La0.67Sr0.33MnO3的感光溶胶,加入适量甲醇定容至金属离子总浓度为0.1~0.5mol/L。
使用上述紫外感光镧锶锰氧溶胶制备具有微细图形化薄膜的方法,包括以下步骤:
步骤1:以紫外感光La0.67Sr0.33MnO3溶胶为制膜前驱物,通过浸渍提拉法在玻璃、硅或铝酸镧单晶基板上制备紫外感光La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜,提拉速度为0.05~0.25cm/s,然后在80~100℃的温度下干燥5~10min,得到干燥的La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜;
步骤2:将具有图形的掩模板放置于步骤1得到的干燥的La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜上,以主波长为365nm的紫外灯为曝光光源采用紫外掩模法对La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜进行曝光、或者以输出波长为350.7nm的氪离子激光器为光源使用双光束激光干涉法直接对La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜进行曝光,曝光时间为20~40min,得到曝光后的La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜;
步骤3:将步骤2得到的曝光后的La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜在由体积比为1:5~20的乙醇和异丙醇组成的混合溶剂中溶洗4~10s,然后进行热处理,热处理的温度为750~800℃、时间为30~40min,使薄膜中的有机物充分挥发和分解,得到具有微细图形化的La0.67Sr0.33MnO3薄膜。
本发明具有如下有益效果:
1)本发明制备的La0.67Sr0.33MnO3薄膜具有均匀性好、粗糙度小、无微裂纹和性能稳定等特点;
2)La0.67Sr0.33MnO3薄膜的厚度可以通过调整溶胶浓度、提拉速度来控制;
3)采用紫外掩模法或双光束激光干涉法直接在La0.67Sr0.33MnO3薄膜上制备微细图形,实现了La0.67Sr0.33MnO3薄膜制备和微细图形化加工的同步进行,其制备工艺具有无需贵重设备,无需腐蚀性介质,工艺流程简单,易于制作大面积微细图形的优点。
实施例1
制备紫外感光镧锶锰氧溶胶:
步骤1:将Sr(CH3COO)2·0.5H2O加入无水甲醇中,室温下搅拌使其完全溶解,然后加入2,2′-联吡啶,Sr(CH3COO)2·0.5H2O:2,2′-联吡啶:无水甲醇的摩尔比=1:0.5:20,继续搅拌30min,形成溶液A;
将Mn(CH3COO)2·4H2O加入无水甲醇中,室温下搅拌使其完全溶解,然后加入2,2′-联吡啶,Mn(CH3COO)2·4H2O:2,2′-联吡啶:无水甲醇的摩尔比=1:0.5:20,继续搅拌30min,形成溶液B;
将La(NO3)3·6H2O加入无水甲醇中,La(NO3)3·6H2O:无水甲醇的摩尔比为1:20,室温下搅拌使其完全溶解,经室温下搅拌后形成溶液C;
步骤2:将步骤1得到的溶液A、溶液B、和溶液C按镧、锶、锰三种金属离子摩尔比为La3+:Sr2+:Mn4+=0.67:0.33:1混合,得到总金属离子与感光剂2,2′-联吡啶摩尔比为2:0.665的紫外感光La0.67Sr0.33MnO3溶胶,加入适量甲醇定容至金属离子总浓度为0.1mol/L。
使用上述紫外感光镧锶锰氧溶胶制备具有微细图形化薄膜:
步骤1:以紫外感光La0.67Sr0.33MnO3溶胶为制膜前驱物,通过浸渍提拉法在玻璃基板上制备紫外感光La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜,提拉速度为0.05cm/s,然后在80℃的温度下干燥10min,得到干燥的La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜;
步骤2:将具有圆形点阵图形的掩模板放置于步骤1得到的干燥的La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜上,以主波长为365nm的紫外灯为曝光光源对La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜进行曝光,曝光时间为40min,得到曝光后的La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜;
步骤3:将步骤3得到的曝光后的La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜在由体积比为1:20的乙醇和异丙醇组成的混合溶剂中溶洗10s,取出后用高压氮气流吹去残液,然后进行热处理,热处理的温度为750℃、时间为40min,使薄膜中的有机物充分挥发和分解,得到具有圆柱状凸起微细图形的La0.67Sr0.33MnO3薄膜。
该La0.67Sr0.33MnO3溶胶的感光性可用紫外吸收光谱予以表征,测试不同紫外光照射时间下La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜的紫外吸收光谱,可揭示该La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜的感光特性。如图1所示,未经紫外光照射的La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜的最大吸收峰出现在298nm,经20min以上的紫外光照射后,最大吸收峰红移至300nm,且峰强度随紫外光照射时间逐渐减弱。
如图2所示,X-射线衍射图谱分析表明所制备La0.67Sr0.33MnO3薄膜无杂相、结晶性好;图3为本实例所制备的微细图形的La0.67Sr0.33MnO3薄膜的激光共聚焦显微照片,其中圆柱状凸起的高度约为13nm。
实施例2
制备紫外感光镧锶锰氧溶胶:
步骤1:将Sr(CH3COO)2·0.5H2O加入无水甲醇中,室温下搅拌使其完全溶解,然后加入2,2′-联吡啶,Sr(CH3COO)2·0.5H2O:2,2′-联吡啶:无水甲醇的摩尔比=1:0.75:20,继续搅拌20min,形成溶液A;
将Mn(CH3COO)2·4H2O加入无水甲醇中,室温下搅拌使其完全溶解,然后加入2,2′-联吡啶,Mn(CH3COO)2·4H2O:2,2′-联吡啶:无水甲醇的摩尔比=1:0.75:20,继续搅拌20min,形成溶液B;
将La(NO3)3·6H2O加入无水甲醇中,La(NO3)3·6H2O:无水甲醇的摩尔比为1:20,室温下搅拌使其完全溶解,经室温下搅拌后形成溶液C;
步骤2:将步骤1得到的溶液A、溶液B、和溶液C按镧、锶、锰三种金属离子摩尔比为La3+:Sr2+:Mn4+=0.67:0.33:1混合,得到总金属离子与感光剂2,2′-联吡啶摩尔比为1:0.5的紫外感光La0.67Sr0.33MnO3溶胶,加入适量甲醇定容至金属离子总浓度为0.25mol/L。
使用上述紫外感光镧锶锰氧溶胶制备具有微细图形化薄膜:
步骤1:以紫外感光La0.67Sr0.33MnO3溶胶为制膜前驱物,通过浸渍提拉法在铝酸镧单晶基板上制备紫外感光La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜,提拉速度为0.15cm/s,然后在90℃的温度下干燥7.5min,得到干燥的La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜;
步骤2:将具有圆形点阵图形的掩模板放置于步骤1得到的干燥的La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜上,以主波长为365nm的紫外灯为曝光光源对La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜进行曝光,曝光时间为30min,得到曝光后的La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜;
步骤3:将步骤3得到的曝光后的La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜在由体积比为1:10的乙醇和异丙醇组成的混合溶剂中溶洗7s,取出后用高压氮气流吹去残液,然后进行热处理,热处理的温度为775℃、时间为35min,使薄膜中的有机物充分挥发和分解,得到具有圆柱状凸起微细图形的La0.67Sr0.33MnO3薄膜,圆柱状凸起的高度约为20nm。
实施例3
制备紫外感光镧锶锰氧溶胶:
步骤1:将Sr(CH3COO)2·0.5H2O加入无水甲醇中,室温下搅拌使其完全溶解,然后加入2,2′-联吡啶,Sr(CH3COO)2·0.5H2O:2,2′-联吡啶:无水甲醇的摩尔比=1:1:20,继续搅拌25min,形成溶液A;
将Mn(CH3COO)2·4H2O加入无水甲醇中,室温下搅拌使其完全溶解,然后加入2,2′-联吡啶,Mn(CH3COO)2·4H2O:2,2′-联吡啶:无水甲醇的摩尔比=1:1:20,继续搅拌25min,形成溶液B;
将La(NO3)3·6H2O加入无水甲醇中,La(NO3)3·6H2O:无水甲醇的摩尔比为1:20,室温下搅拌使其完全溶解,经室温下搅拌后形成溶液C;
步骤2:将步骤1得到的溶液A、溶液B、和溶液C按镧、锶、锰三种金属离子摩尔比为La3+:Sr2+:Mn4+=0.67:0.33:1混合,得到总金属离子与感光剂2,2′-联吡啶摩尔比为1:0.665的紫外感光La0.67Sr0.33MnO3溶胶,加入适量甲醇定容至金属离子总浓度为0.5mol/L。
使用上述紫外感光镧锶锰氧溶胶制备具有微细图形化薄膜:
步骤1:以紫外感光La0.67Sr0.33MnO3溶胶为制膜前驱物,通过浸渍提拉法在硅基板上制备紫外感光La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜,提拉速度为0.25cm/s,然后在100℃的温度下干燥5min,得到干燥的La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜;
步骤2:将具有圆形点阵图形的掩模板放置于步骤1得到的干燥的La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜上,以主波长为365nm的紫外灯为曝光光源对La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜进行曝光,曝光时间为20min,得到曝光后的La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜;
步骤3:将步骤3得到的曝光后的La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜在由体积比为1:5的乙醇和异丙醇组成的混合溶剂中溶洗4s,取出后用高压氮气流吹去残液,然后进行热处理,热处理的温度为800℃、时间为30min,使薄膜中的有机物充分挥发和分解,得到具有圆柱状凸起微细图形的La0.67Sr0.33MnO3薄膜,圆柱状凸起的高度约为36nm。
实施例4
制备紫外感光镧锶锰氧溶胶:
步骤1:将Sr(CH3COO)2·0.5H2O加入无水甲醇中,室温下搅拌使其完全溶解,然后加入2,2′-联吡啶,Sr(CH3COO)2·0.5H2O:2,2′-联吡啶:无水甲醇的摩尔比=1:1:20,继续搅拌30min,形成溶液A;
将Mn(CH3COO)2·4H2O加入无水甲醇中,室温下搅拌使其完全溶解,然后加入2,2′-联吡啶,Mn(CH3COO)2·4H2O:2,2′-联吡啶:无水甲醇的摩尔比=1:1:20,继续搅拌30min,形成溶液B;
将La(NO3)3·6H2O加入无水甲醇中,La(NO3)3·6H2O:无水甲醇的摩尔比为1:20,室温下搅拌使其完全溶解,经室温下搅拌后形成溶液C;
步骤2:将步骤1得到的溶液A、溶液B、和溶液C按镧、锶、锰三种金属离子摩尔比为La3+:Sr2+:Mn4+=0.67:0.33:1混合,得到总金属离子与感光剂2,2′-联吡啶摩尔比为1:0.665的紫外感光La0.67Sr0.33MnO3溶胶,加入适量甲醇定容至金属离子总浓度为0.5mol/L。
使用上述紫外感光镧锶锰氧溶胶制备具有微细图形化薄膜:
步骤1:以紫外感光La0.67Sr0.33MnO3溶胶为制膜前驱物,通过浸渍提拉法在硅基板上制备紫外感光La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜,提拉速度为0.25cm/s,然后在100℃的温度下干燥5min,得到干燥的La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜;
步骤2:以输出波长为350.7nm的氪离子激光器为光源使用双光束激光干涉法直接对步骤2得到的干燥的La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜进行曝光,曝光时间为40min,得到曝光后的La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜;
步骤3:将步骤3得到的曝光后的La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜在由体积比为1:5的乙醇和异丙醇组成的混合溶剂中溶洗4s,取出后用高压氮气流吹去残液,然后进行热处理,热处理的温度为800℃、时间为30min,使薄膜中的有机物充分挥发和分解,得到如图4所示的具有沟槽状微细图形的La0.67Sr0.33MnO3薄膜。
Claims (9)
1.紫外感光镧锶锰氧溶胶的制备方法,其特征在于,是由La(NO3)3·6H2O、Sr(CH3COO)2·0.5H2O、Mn(CH3COO)2·4H2O、2,2′-联吡啶按照摩尔比为0.67:0.33:1:(0.665~1.33)制成的La0.67Sr0.33MnO3感光溶胶,具体包括以下步骤:
步骤1:将Sr(CH3COO)2·0.5H2O加入无水甲醇中,室温下搅拌使其完全溶解,然后加入2,2′-联吡啶,继续搅拌20~30min,形成溶液A,Sr(CH3COO)2·0.5H2O:2,2′-联吡啶:无水甲醇的摩尔比=1:(0.5~1.0):20;
将Mn(CH3COO)2·4H2O加入无水甲醇中,室温下搅拌使其完全溶解,然后加入2,2′-联吡啶,继续搅拌20~30min,形成溶液B,Mn(CH3COO)2·4H2O:2,2′-联吡啶:无水甲醇的摩尔比=1:(0.5~1.0):20;
将La(NO3)3·6H2O加入无水甲醇中,室温下搅拌使其完全溶解,经室温下搅拌后形成溶液C,La(NO3)3·6H2O:无水甲醇的摩尔比为1:20;
步骤2:将所述步骤1得到的溶液A、溶液B、和溶液C按镧、锶、锰三种金属离子摩尔比为La3+:Sr2+:Mn4+=0.67:0.33:1混合,得到化学组成为La0.67Sr0.33MnO3的感光溶胶,加入适量甲醇定容至金属离子总浓度为0.1~0.5mol/L。
2.一种具有微细化图形薄膜的制备方法,其特征在于:采用如权利要求1所述的紫外感光镧锶锰氧溶胶制备方法制备出的镧锶锰氧溶胶,以La0.67Sr0.33MnO3溶胶为制膜前驱物,通过浸渍提拉法在基板上制备紫外感光La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜,随后经干燥、曝光、溶洗和热处理,得到具有微细图形化结构的La0.67Sr0.33MnO3薄膜。
3.根据权利要求2所述的一种具有微细化图形薄膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:以紫外感光La0.67Sr0.33MnO3溶胶为制膜前驱物,通过浸渍提拉法在基板上制备紫外感光La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜,然后进行干燥,得到干燥的La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜;
步骤2:采用紫外掩模法或双光束激光干涉法对所述步骤1得到的干燥的La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜进行曝光,得到曝光后的La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜;
步骤3:将所述步骤2得到的曝光后的La0.67Sr0.33MnO3凝胶薄膜在混合溶剂中溶洗,然后进行热处理,得到具有微细图形化的La0.67Sr0.33MnO3薄膜。
4.根据权利要求3所述的一种具有微细化图形薄膜的制备方法,其特征在于,所述步骤1中基板为玻璃、硅或铝酸镧单晶。
5.根据权利要求3所述的一种具有微细化图形薄膜的制备方法,其特征在于,所述步骤1中浸渍提拉法的提拉速度为0.05~0.25cm/s;所述干燥的温度为80~100℃、时间为5~10min。
6.根据权利要求3所述的一种具有微细化图形薄膜的制备方法,其特征在于,所述步骤2中紫外掩模法采用主波长为365nm的紫外灯为曝光光源,双光束激光干涉法以输出波长为350.7nm的氪离子激光器为光源。
7.根据权利要求3所述的一种具有微细化图形薄膜的制备方法,其特征在于,所述步骤2中曝光的时间为20~40min。
8.根据权利要求3所述的一种具有微细化图形薄膜的制备方法,其特征在于,所述步骤3中混合溶剂由体积比为1:5~20的乙醇和异丙醇组成,溶洗时间为4~10s。
9.根据权利要求3所述的一种具有微细化图形薄膜的制备方法,其特征在于,所述步骤3中热处理的温度为750~800℃、时间为30~40min。
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