RU2490370C2 - Preparation method of film-forming solutions for formation of ferroelectric films of barium-strontium titanate - Google Patents
Preparation method of film-forming solutions for formation of ferroelectric films of barium-strontium titanate Download PDFInfo
- Publication number
- RU2490370C2 RU2490370C2 RU2011136110/02A RU2011136110A RU2490370C2 RU 2490370 C2 RU2490370 C2 RU 2490370C2 RU 2011136110/02 A RU2011136110/02 A RU 2011136110/02A RU 2011136110 A RU2011136110 A RU 2011136110A RU 2490370 C2 RU2490370 C2 RU 2490370C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- barium
- strontium
- film
- titanium
- formation
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области химического синтеза гетерометаллических пленкообразующих растворов, базирующихся на совместном использовании алкоксидных и карбоксилатных производных металлов, а именно к способам приготовления пленкообразующих растворов для формирования сегнетоэлектрических пленок титаната бария-стронция и может быть использовано в технологии микроэлектроники при изготовлении широкого класса управляемых электрическим полем элементов.The invention relates to the field of chemical synthesis of heterometallic film-forming solutions based on the joint use of alkoxide and carboxylate derivatives of metals, and in particular to methods for preparing film-forming solutions for the formation of ferroelectric films of barium-strontium titanate and can be used in microelectronics technology in the manufacture of a wide class of elements controlled by an electric field .
Известен золь-гель метод получения пленок титаната бария-стронция с использованием соединений металлов со смешанными лигандами, так называемыми алкоксикарбоксилатами, предусматривающий полное растворение металлов бария и стронция и изопропоксида титана в растворителе (2-метоксиэтаноле), добавление избыточного количества карбоксилирующего агента (2-этилгексановой кислоты), удаление части растворителя при одновременном перемешивании и нагревании, охлаждение с последующим добавлением в раствор ксилола в количестве, соответствующем отогнанному объему растворителя. [Статья "Sol-gel derived barium-strontium titanate forms". Vasiljev V.A., Vorotilov K.A., Yanovskaya M.I., Solovjeva L.I., Sigov A.S. Journal "Sol-Gel Science and Technology", 1998 г., т.13, с.877-883 (аналог)]Known sol-gel method for producing films of barium-strontium titanate using metal compounds with mixed ligands, the so-called alkoxycarboxylates, providing for the complete dissolution of barium and strontium metals and titanium isopropoxide in a solvent (2-methoxyethanol), the addition of an excess amount of carboxylating agent (2-ethylhexane acid), removing part of the solvent while stirring and heating, cooling, followed by addition of xylene to the solution in an amount corresponding to ognannomu volume of the solvent. [Article "Sol-gel derived barium-strontium titanate forms". Vasiljev V.A., Vorotilov K.A., Yanovskaya M.I., Solovjeva L.I., Sigov A.S. Journal "Sol-Gel Science and Technology", 1998, v.13, p. 877-883 (analogue)]
Данный метод позволяет получать триметаллические пленкообразующие растворы, пленки на основе которых демонстрируют достаточно высокие значения диэлектрической проницаемости (ε≈470) и выраженные сегнетоэлектрические свойства, что подтверждается увеличением нелинейности емкости от напряжения смещения. Авторы в данной работе уделяют большое внимание отгонке растворителя, считая, что степень отгонки является основным параметром, регулирующим природу частиц, формируемых в сложных триметаллических растворах и, в конечном счете, определяющих процесс формирования пленок. Однако сам процесс отгонки достаточно трудоемкий, энергозатратный и должен происходить с определенной скоростью (0,5÷2,0 мл/мин.). При использовании больших объемов растворов, время, затрачиваемое на осуществление данной реакции, существенно возрастает. Подобная операция не является технологичной и с точки зрения расходования реагентов, т.к. до 52% от первоначального объема исходного растворителя заменяют на новый. Кроме этого, образующийся в результате многочасового кипячения оксокомплекс титана, содержащий как алкоксильные, так и карбоксильные лиганды, не обладает достаточной реакционной способностью, что выражается в том, что формирование связи металл-кислород-металл (M-O-M') происходит не в растворе, а на стадии термообработки пленки в процессе пиролиза органики при более высоких температурах, когда атомы обладают высокой энергией и подвижностью.This method allows one to obtain trimetallic film-forming solutions, films on the basis of which show rather high values of dielectric constant (ε≈470) and pronounced ferroelectric properties, which is confirmed by an increase in the nonlinearity of the capacitance from the bias voltage. The authors in this work pay great attention to solvent distillation, believing that the degree of distillation is the main parameter that regulates the nature of particles formed in complex trimetallic solutions and, ultimately, determines the process of film formation. However, the distillation process itself is quite time-consuming, energy-intensive and must occur at a certain rate (0.5 ÷ 2.0 ml / min.). When using large volumes of solutions, the time taken to carry out this reaction increases significantly. Such an operation is not technological from the point of view of reagent consumption, because up to 52% of the initial volume of the initial solvent is replaced with a new one. In addition, the titanium oxo complex resulting from hours of boiling containing both alkoxyl and carboxyl ligands does not have sufficient reactivity, which is expressed in the fact that the formation of the metal-oxygen-metal (MO-M ') bond does not occur in solution, and at the stage of heat treatment of the film during the pyrolysis of organics at higher temperatures, when the atoms have high energy and mobility.
Наиболее близким техническим решением является способ приготовления пленкообразующих растворов для формирования сегнетоэлектрических пленок титаната бария-стронция, предусматривающий взаимодействие металлических бария и стронция, органического растворителя и карбоксилирующего агента и осуществление реакций комплексообразования с алкоксидом титана с последующим разбавлением органическим растворителем. [Патент WO №1994/010084 МКИ C23C 18/12 от 11.05.1994 г. (прототип)]The closest technical solution is the method of preparing film-forming solutions for the formation of ferroelectric films of barium-strontium titanate, involving the interaction of metal barium and strontium, an organic solvent and a carboxylating agent and the implementation of complexation reactions with titanium alkoxide, followed by dilution with an organic solvent. [Patent WO No. 1994/010084 MKI C23C 18/12 of 05/11/1994 (prototype)]
Данный способ обеспечивает получение пленкообразующих растворов для формирования сегнетоэлектрических пленок титаната бария-стронция без трещин и дефектов. Диэлектрическая проницаемость пленки титаната бария-стронция достаточно высокая и составляет ε≈490. Авторы особо отмечают, что при протекании реакций комплексообразования при температуре 116°C между алкоксидом титана и карбоксилатными производными бария и стронция, формируется связь металл-кислород-металл уже на стадии раствора, которая облегчает переход к оксидной фазе перовскита в процессе термообработки. Недостатком является как высокотемпературный синтез карбоксилатсодержащих производных бария и стронция, так и проведение реакций комплексообразования при повышенных температурах (116°С), стимулирующих прохождение нежелательных реакций этерификации с образованием простых и сложных эфиров, сопровождающихся появлением неконтролируемого количества воды, приводящего в конечном счете к формированию малореакционного оксокомплекса титана.This method provides the production of film-forming solutions for the formation of ferroelectric films of barium-strontium titanate without cracks and defects. The dielectric constant of the barium-strontium titanate film is quite high and amounts to ε≈490. The authors emphasize that when complexation reactions occur at a temperature of 116 ° C between titanium alkoxide and carboxylate derivatives of barium and strontium, a metal – oxygen – metal bond is formed already at the solution stage, which facilitates the transition to the perovskite oxide phase during heat treatment. The disadvantage is both the high-temperature synthesis of carboxylate-containing derivatives of barium and strontium, and complexation reactions at elevated temperatures (116 ° C), stimulating undesired esterification reactions with the formation of ethers and esters, accompanied by the appearance of an uncontrolled amount of water, which ultimately leads to the formation of a slightly reactive titanium oxocomplex.
Задачей данного изобретения является оптимизация способа приготовления пленкообразующих растворов для формирования сегнетоэлектрических пленок титаната бария-стронция, позволяющая как снизить энергозатраты и время на проведение реакций комплексообразования алкоксида титана с карбоксилатами бария и стронция в среде органического растворителя, так и обеспечить достаточно высокие электрофизические характеристики за счет проведения реакций комплексообразования между алкоксидом титана и непосредственно синтезированными карбоксилатами бария и стронция при комнатной температуре, исключающими появления некотролируемого количества воды в системе и, как следствие, увеличить стабильность и срок годности пленкообразующих растворов.The objective of the invention is to optimize the method of preparation of film-forming solutions for the formation of ferroelectric films of barium-strontium titanate, which allows both to reduce energy consumption and time for complexation reactions of titanium alkoxide with barium and strontium carboxylates in an organic solvent, and to provide sufficiently high electrophysical characteristics due to complexation reactions between titanium alkoxide and directly synthesized carboxy Atami barium and strontium at room temperature eliminates uncontrolled, the amount of water in the system and, consequently, increase shelf life and stability of film-forming solutions.
Поставленная задача достигается тем, что способ приготовления пленкообразующих растворов для формирования сегнетоэлектрических пленок титаната бария-стронция включает раздельное растворение металлических бария и стронция в смеси органического растворителя и карбоксилирующего агента для синтеза соответствующих карбоксилатных производных бария и стронция, которые затем смешивают и для осуществления реакций комплексообразования объединяют с алкоксидом титана в стехиометрическом соотношении Ba:Sr:Ti=[0,1÷0,9]:[0,9÷0,1]:1, и разбавление образованного гомогенного раствора органическим растворителем, при этом растворение металлических бария и стронция и реакции комплексообразования осуществляют при температуре 15÷40°С, причем все операции по приготовлению пленкообразующих растворов для формирования сегнетоэлектрических пленок титаната бария-стронция проводят в осушенной инертной атмосфере.The problem is achieved in that the method of preparing film-forming solutions for the formation of ferroelectric films of barium-strontium titanate involves the separate dissolution of metal barium and strontium in a mixture of an organic solvent and a carboxylating agent for the synthesis of the corresponding carboxylate derivatives of barium and strontium, which are then mixed and combined to carry out complexation reactions with titanium alkoxide in a stoichiometric ratio Ba: Sr: Ti = [0.1 ÷ 0.9]: [0.9 ÷ 0.1]: 1, and dilution the image vannogo homogeneous solution with an organic solvent, wherein the dissolution of metallic barium and strontium and complexation reaction is carried out at a temperature of 15 ÷ 40 ° C, and all operations for preparation of film-forming solutions for forming ferroelectric films of barium strontium titanate is carried out in an inert atmosphere drained.
Кроме этого, карбоксилирующий агент берут в стехиометрических соотношениях: 2:1 к металлическому барию и 2:1 к металлическому стронцию.In addition, the carboxylating agent is taken in stoichiometric ratios: 2: 1 to metallic barium and 2: 1 to metallic strontium.
Кроме этого, в качестве органического растворителя выбирают абсолютный спиртоэфир: 2-метоксиэтанол или 2-бутоксиэтанол.In addition, the absolute alcohol is selected as the organic solvent: 2-methoxyethanol or 2-butoxyethanol.
Кроме этого, карбоксилирующий агент выбирают из ряда, включающего 2-этилгексановую кислоту, октановую кислоту и неодекановую кислоту.In addition, the carboxylating agent is selected from the range comprising 2-ethylhexanoic acid, octanoic acid and neodecanoic acid.
Кроме этого, алкоксид титана выбирают из группы, включающей изопропоксид титана, н-бутоксид титана и трет-бутоксид титана.In addition, titanium alkoxide is selected from the group consisting of titanium isopropoxide, titanium n-butoxide and titanium tert-butoxide.
Кроме этого, последующее хранение пленкообразующих растворов для формирования сегнетоэлектрических пленок титаната бария-стронция осуществляют в осушенной инертной атмосфере.In addition, the subsequent storage of film-forming solutions for the formation of ferroelectric films of barium-strontium titanate is carried out in a dried inert atmosphere.
Раздельное растворение металлических бария и стронция в смеси органического растворителя и карбоксилирующего агента обеспечивает возможность контроля прохождение реакций растворения металлов при определенной температуре, а именно при комнатной.Separate dissolution of metal barium and strontium in a mixture of an organic solvent and a carboxylating agent provides the ability to control the passage of dissolution of metals at a certain temperature, namely at room temperature.
Смешение полученных карбоксилатных производных бария и стронция с последующим объединение с алкоксидом титана в необходимом стехиометрическом соотношении Ba:Sr:Ti-[0,1÷0,9]:[0,9÷0,1]:1 позволяет получать гомогенные пленкообразующие триметаллические растворы с варьируемым соотношением по барию и стронцию.A mixture of the obtained carboxylate derivatives of barium and strontium followed by combination with titanium alkoxide in the required stoichiometric ratio Ba: Sr: Ti- [0.1 ÷ 0.9]: [0.9 ÷ 0.1]: 1 allows to obtain homogeneous film-forming trimetallic solutions with a variable ratio of barium and strontium.
Введение карбоксилирующего агента в реакционную смесь в стехиометрических соотношениях: 2:1 к металлическому барию и 2:1 к металлическому стронцию позволяет получить полные карбоксилаты бария и стронция, обеспечивая 100% расходование реагентов.The introduction of a carboxylating agent into the reaction mixture in stoichiometric ratios: 2: 1 to metallic barium and 2: 1 to metallic strontium makes it possible to obtain complete barium and strontium carboxylates, providing 100% reagent consumption.
Выбор в качестве органического растворителя абсолютного спиртоэфира: 2-метоксиэтанола или 2-бутоксиэтанола позволяет растворять как карбоксилатные производные щелочно-земельных металлов, так и алкоксиды переходных металлов.The choice of absolute alcohol as an organic solvent: 2-methoxyethanol or 2-butoxyethanol allows one to dissolve both carboxylate derivatives of alkaline-earth metals and transition metal alkoxides.
Выбор карбоксилирующего агента из ряда, включающего 2-этилгексановую кислоту, октановую кислоту и неодекановую кислоту, обеспечивает получение карбоксилатных производных бария и стронция - соединений устойчивых к гидролизу.The choice of a carboxylating agent from the range including 2-ethylhexanoic acid, octanoic acid and neodecanoic acid provides the production of carboxylate derivatives of barium and strontium - compounds resistant to hydrolysis.
Выбор алкоксида титана из группы, включающей изопропоксид титана, н-бутоксид титана и трет-бутоксид титана, позволяет осуществлять реакции взаимодействия с карбоксилатами бария и стронцию без нагревания и кипячения.The choice of titanium alkoxide from the group comprising titanium isopropoxide, titanium n-butoxide and titanium tert-butoxide allows reaction to be carried out with barium and strontium carboxylates without heating and boiling.
Растворение металлических бария и стронция в смеси органического растворителя и карбоксилирующего агента, а также осуществление реакций комплексообразования с алкоксидом титана при температуре 15÷40°C исключает появление неконтролируемого количества воды, образующегося в результате реакции этерификации между органическим растворителем и карбоксилирующим агентом, а также обеспечивает упрощение и удешевление процесса приготовления пленкообразующих растворов, улучшая его технологичность.The dissolution of barium and strontium metal in a mixture of an organic solvent and a carboxylating agent, as well as the implementation of complexation reactions with titanium alkoxide at a temperature of 15–40 ° C, eliminates the appearance of an uncontrolled amount of water resulting from the esterification reaction between the organic solvent and the carboxylating agent, and also simplifies and cheapening the process of preparing film-forming solutions, improving its manufacturability.
Проведение всех операций по приготовлению и хранению пленкообразующих растворов для формирования сегнетоэлектрических пленок титаната бария-стронция в осушенной инертной атмосфере исключает возможность прохождения процессов гидролиза, а, следовательно, позволяет увеличить срок годности пленкообразующих растворов.Carrying out all operations for the preparation and storage of film-forming solutions for the formation of ferroelectric films of barium-strontium titanate in a dried inert atmosphere excludes the possibility of hydrolysis processes, and, therefore, increases the shelf life of film-forming solutions.
Изобретение поясняется фиг.1, где показана схема приготовления пленкообразующих растворов для формирования сегнетоэлектрических пленок титаната бария-стронция.The invention is illustrated in figure 1, which shows a diagram of the preparation of film-forming solutions for the formation of ferroelectric films of barium-strontium titanate.
Способ приготовления пленкообразующих растворов для формирования сегнетоэлектрических пленок титаната бария-стронция осуществляют следующим образом.A method of preparing film-forming solutions for the formation of ferroelectric films of barium-strontium titanate is as follows.
Сначала раздельно проводят синтез карбоксилатных производных, предпочтительно 2-этилгексаноатов бария и стронция, растворяя соответствующие металлы в смеси, состоящей из стехиометрического количества карбоксилирующего агента, предпочтительно 2-этилгесановой кислоты, и абсолютного органического растворителя, предпочтительно 2-метоксиэтанола.First, the synthesis of carboxylate derivatives, preferably of barium and strontium 2-ethylhexanoates, is separately carried out by dissolving the corresponding metals in a mixture consisting of a stoichiometric amount of a carboxylating agent, preferably 2-ethylhexanoic acid, and an absolute organic solvent, preferably 2-methoxyethanol.
Взаимодействие металлического бария и стронция со смесью 2-этилгексановой кислоты и 2-метоксиэтанола осуществляют без нагрева и кипячения при комнатной температуре. Более того, в случае бария реакция экзотермическая и тепло, выделяемое в процессе растворения металла, отводят, используя, например, охлаждающую баню.The interaction of barium metal and strontium with a mixture of 2-ethylhexanoic acid and 2-methoxyethanol is carried out without heating and boiling at room temperature. Moreover, in the case of barium, the reaction is exothermic and the heat generated during the dissolution of the metal is removed using, for example, a cooling bath.
Затем полученные растворы 2-этилгексаноатов Ba и Sr в 2-метоксиэтаноле смешивают и объединяют при комнатной температуре с алкоксидом титана, предпочтительно изопропоксидом титана, с образованием гомогенного триметаллического раствора, содержащего барий, стронций и титан в необходимом стехиометрическом соотношении Ba:Sr:Ti=[0,1÷0,9]:[0,9÷0,1]:1, предпочтительно Ba:Sr:Ti=0,7:0,3:1. После смешивания образованный гомогенный пленкообразующий раствор титаната бария-стронция разбавляют 2-метоксиэтанолом до необходимой концентрации по титану 0,3÷0,5М, предпочтительно 0,4М.Then, the obtained solutions of Ba and Sr 2-ethylhexanoates in 2-methoxyethanol are mixed and combined at room temperature with titanium alkoxide, preferably titanium isopropoxide, to form a homogeneous trimetallic solution containing barium, strontium and titanium in the required stoichiometric ratio Ba: Sr: Ti = [ 0.1 ÷ 0.9]: [0.9 ÷ 0.1]: 1, preferably Ba: Sr: Ti = 0.7: 0.3: 1. After mixing, the formed homogeneous film-forming solution of barium-strontium titanate is diluted with 2-methoxyethanol to the desired titanium concentration of 0.3 ÷ 0.5M, preferably 0.4M.
Получение 2-этилгексаноатов бария и стронция и последующее их взаимодействие с изопропоксидом титана в среде 2-метоксиэтанола при комнатной температуре позволяет существенно уменьшить энергозатраты на проведение реакций, а также избежать протекания побочных нежелательных реакций этерификации с образованием, в частности, сложного эфира C7H15CO-O-C2H4OCH3, сопровождающихся появлением неконтролируемого количества воды, которое негативно отражается на способности изопропоксида титана вступать во взаимодействие с 2-этилгексаноатами Ba и Sr, превращая его в малореакционное соединение - оксокомплекс TiOx(OPri)y(C7H15COO)4-2x-y - оксоизопропокси-2-этилгексаноат.The preparation of barium and strontium 2-ethylhexanoates and their subsequent interaction with titanium isopropoxide in 2-methoxyethanol at room temperature can significantly reduce the energy consumption for the reactions and avoid undesired side reactions of esterification with the formation, in particular, of C 7 H 15 ester CO-OC 2 H 4 OCH 3, accompanied by the appearance of uncontrollable quantities of water, which adversely affects the ability of titanium isopropoxide was reacted with 2-ethylhexanoate, Ba and Sr, revraschaya its low reactivity in the compound - oxo complex TiO x (OPr i) y ( C 7 H 15 COO) 4-2x-y - oksoizopropoksi-2-ethylhexanoate.
Возможность приготовления пленкообразующих растворов при комнатной температуре обусловлена использованием непосредственно синтезированных 2-этилгексаноатов Ba и Sr в реакции с изопропоксидом титана в среде абсолютного 2-метоксиэтанола за счет сохранения высокой реакционной способности изопропоксида титана и сведения к минимуму процессов неконтролируемого образования воды.The possibility of preparing film-forming solutions at room temperature is due to the use of directly synthesized 2-ethylhexanoates Ba and Sr in reaction with titanium isopropoxide in absolute 2-methoxyethanol medium due to the high reactivity of titanium isopropoxide and minimization of uncontrolled water formation processes.
Все операции по приготовлению и хранению металлосодержащих растворов во избежании процессов гидролиза проводят в инертной атмосфере, например, осушенного аргона.All operations for the preparation and storage of metal-containing solutions in order to avoid hydrolysis processes are carried out in an inert atmosphere, for example, dried argon.
Предлагаемое техническое решение иллюстрируется следующим примером.The proposed technical solution is illustrated by the following example.
Приготовление раствора состава Ba0,7Sr0,3Ti с концентрацией 0,4М по титану в 2-метоксиэтаноле включает 2 стадии:The preparation of a solution of composition Ba 0.7 Sr 0.3 Ti with a concentration of 0.4 M for titanium in 2-methoxyethanol includes 2 stages:
1. Раздельное получение 2-этилгексаноатов Ba и Sr в 2-метоксиэтаноле.1. Separate preparation of 2-ethylhexanoates Ba and Sr in 2-methoxyethanol.
Для получения раствора 2-этилгексаноата бария в 2-метоксиэтаноле в смесь, состоящую из 5,818 г.(40,3446 ммоль) 2-этилгексановой кислоты (99,5%, содержание воды не более 0,05 мас.%) и 17,5 г. 2-метоксиэтанола (99,9%, содержание воды не более 0,05 мас.%), помещают 2,7705 г.(20,1723 ммоль) металлического бария (99%, молекулярный вес 137,34). По завершении реакции получают бесцветный раствор 2-этилгексаноата бария в 2-метоксиэтаноле.To obtain a solution of barium 2-ethylhexanoate in 2-methoxyethanol in a mixture consisting of 5.818 g (40.3446 mmol) of 2-ethylhexanoic acid (99.5%, water content not more than 0.05 wt.%) And 17.5 g. 2-methoxyethanol (99.9%, water content not more than 0.05 wt.%), placed 2.7705 g (20.1723 mmol) of barium metal (99%, molecular weight 137.34). Upon completion of the reaction, a colorless solution of barium 2-ethylhexanoate in 2-methoxyethanol is obtained.
Для получения раствора 2-этилгексаноата стронция в 2-метоксиэтаноле в реакционную смесь, состоящую из 2-этилгексановой кислоты в количестве 2,4935 г. (17,2906 ммоль) и 5,0 г. 2-метоксиэтанола, добавляют 0,7575 г. (8,6453 ммоль) металлического стронция (99%, молекулярный вес 87,62). После полного растворения стронция получают также бесцветный раствор 2-этилгексаноата стронция в 2-метоксиэтаноле.To obtain a solution of strontium 2-ethylhexanoate in 2-methoxyethanol, 0.7575 g was added to a reaction mixture consisting of 2-ethylhexanoic acid in an amount of 2.4935 g (17.2906 mmol) and 5.0 g of 2-methoxyethanol. (8.6453 mmol) of metallic strontium (99%, molecular weight 87.62). After complete dissolution of strontium, a colorless solution of strontium 2-ethylhexanoate in 2-methoxyethanol is also obtained.
2. Получение пленкообразущего раствора титаната бария-стронция.2. Obtaining a film-forming solution of barium-strontium titanate.
После объединения двух растворов, содержащих 2-этилгексаноаты бария и стронция, в реакционную смесь добавляют 8,1929 г. (28,8176 ммоль) изопропоксида титана (99,999%, молекулярный вес 284,2) и 30,0 г. абсолютного 2-метоксиэтанола для получения раствора с концентрацией 0,4М по титану. После перемешивания получают бесцветный прозрачный раствор, содержащий металлы барий, стронций и титан в заданном соотношении Ba:Sr:Ti=0,7:0,3:1.After combining the two solutions containing barium and strontium 2-ethylhexanoates, 8.1929 g (28.8176 mmol) of titanium isopropoxide (99.999%, molecular weight 284.2) and 30.0 g of absolute 2-methoxyethanol are added to the reaction mixture to obtain a solution with a concentration of 0.4 M titanium. After mixing, a colorless transparent solution is obtained containing barium, strontium and titanium metals in a predetermined ratio Ba: Sr: Ti = 0.7: 0.3: 1.
Пленкообразующий раствор состава Ba0,7Sr0,3Ti с конечной концентрацией 0,4М по титану формируется согласно фиг.1.A film-forming solution of composition Ba 0.7 Sr 0.3 Ti with a final concentration of 0.4 M for titanium is formed according to Fig. 1.
Последующее формирование образцов сегнетоэлектрических пленок титаната бария-стронция из данного пленкообразующего раствора позволяет получать бездефектные пленки с выраженными сегнетоэлектрическими свойствами, диэлектрическая проницаемость которых составляет εmin≈270, а εmax≈516.The subsequent formation of samples of ferroelectric barium-strontium titanate films from this film-forming solution makes it possible to obtain defect-free films with pronounced ferroelectric properties, whose dielectric constant is ε min ≈270, and ε max ≈516.
Технико-экономический эффект состоит в улучшении технологичности производства управляемых электрическим полем микроэлектронных элементов с сегнетоэлектрическими гетероструктурами на основе пленок, полученных из данных растворов; в уменьшении затрат электроэнергии и времени на осуществление процессов растворения и взаимодействия, проводимых без нагрева и кипячения; в практически полном расходовании используемых реактивов. Все это положительно влияет на удешевление и упрощение технологии, а также повышает экологическую безопасность способа приготовления пленкообразующих растворов для формирования сегнетоэлектрических пленок титаната бария-стронция.The technical and economic effect consists in improving the manufacturability of the production of electric field-controlled microelectronic elements with ferroelectric heterostructures based on films obtained from these solutions; to reduce the cost of electricity and time for the implementation of dissolution and interaction processes carried out without heating and boiling; in almost complete consumption of the reagents used. All this positively affects the cost reduction and simplification of the technology, and also increases the environmental safety of the method of preparing film-forming solutions for the formation of ferroelectric films of barium-strontium titanate.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011136110/02A RU2490370C2 (en) | 2011-08-31 | 2011-08-31 | Preparation method of film-forming solutions for formation of ferroelectric films of barium-strontium titanate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011136110/02A RU2490370C2 (en) | 2011-08-31 | 2011-08-31 | Preparation method of film-forming solutions for formation of ferroelectric films of barium-strontium titanate |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011136110A RU2011136110A (en) | 2013-03-10 |
| RU2490370C2 true RU2490370C2 (en) | 2013-08-20 |
Family
ID=49123099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011136110/02A RU2490370C2 (en) | 2011-08-31 | 2011-08-31 | Preparation method of film-forming solutions for formation of ferroelectric films of barium-strontium titanate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2490370C2 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU895020A1 (en) * | 1979-10-29 | 1987-04-15 | МГУ им.М.В.Ломоносова | Method for producing barium titanate films |
-
2011
- 2011-08-31 RU RU2011136110/02A patent/RU2490370C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU895020A1 (en) * | 1979-10-29 | 1987-04-15 | МГУ им.М.В.Ломоносова | Method for producing barium titanate films |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Vasiljev V.A. et. al. Sol-gel derived barium-strontium titanate films, Journal of Sol-Gel Science and Technology, Volume 13, Issue 1-3, 1999, Pages 877-883. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011136110A (en) | 2013-03-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101371995B1 (en) | Coating formulation and process for the production of titanate-based ceramic film with the coating formulation | |
| JP5838643B2 (en) | Titanium complex and aqueous coating solution containing the same | |
| DE19845291A1 (en) | Process for the deposition of titanium oxide layers using soluble powders | |
| RU2490370C2 (en) | Preparation method of film-forming solutions for formation of ferroelectric films of barium-strontium titanate | |
| JPH0346402B2 (en) | ||
| CN102951902A (en) | Ruddlesden-popper homologous perovskite structure ceramic powder and preparation method thereof | |
| TWI359786B (en) | Alkaline-earth metal carbonate powder | |
| JPH0375483B2 (en) | ||
| Grivel et al. | Thermal decomposition of yttrium (III) valerate in argon | |
| JP2012136487A (en) | Method for producing composition for forming ceramic film, piezoelectric ceramic film, and method for producing bismuth 2-ethylhexanoate | |
| JP4655472B2 (en) | Coating liquid for forming indium-tin oxide thin film | |
| EP2484633A1 (en) | Metal-salt-containing composition, substrate, and method for producing substrate | |
| CN105541600B (en) | Method for preparing fatty acid titanium | |
| JP5080816B2 (en) | Coating liquid composition and method for producing metal oxide film using the coating liquid composition | |
| EP1464637A1 (en) | Low melting point tin salt of carboxylic acid and method for producing the same | |
| JP6352210B2 (en) | Method for producing perovskite oxynitride fine particles, perovskite oxynitride fine particles | |
| JP2006249449A (en) | Method for producing metal tantalum nanosheet and metal tantalum nanosheet produced by the method | |
| Petrus et al. | Heterometallic Group 4–Lanthanide Oxo-alkoxide Precursors for Synthesis of Binary Oxide Nanomaterials | |
| JP4702215B2 (en) | Coating composition for forming high dielectric thin film and method for producing the same | |
| JP2004161665A (en) | Raw material solution for forming thin film of multicomponent metal oxide, method for forming thin film using the raw material solution and thin film formed by the method | |
| JP2007329030A (en) | High dielectric film formation composition and its manufacturing method | |
| JPH0737422A (en) | Composition for forming titanic acid ferroelectric film and its forming method | |
| JP4656292B2 (en) | Method for producing metal alkanolamine compounds | |
| KR101776585B1 (en) | Sol solution for preparing titanium dioxide thin film and titanium dioxide thin film using the same | |
| JPH0790594A (en) | Coating solution for forming titanium based multiple oxide |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170901 |