一种非晶薄膜器件以及制作方法与流程

本发明涉及功能薄膜以及电子器件技术领域，更具体地说，尤其涉及一种非晶薄膜器件以及制作方法。

背景技术：

随着科学技术的不断发展，薄膜材料在电子领域已受到越来越多的关注，薄膜的制作技术也在不断更新与发展。现有的薄膜材料的制作方法在物理与化学领域都有相应的技术，例如脉冲激光沉积法、物理气相沉积法、化学气相沉积法、原子沉积技术以及化学溶液沉积法等。

现有技术中，对于整流二极管具有单向导电性，用于将交流电转化为直流电，已被广泛应用于多个领域中，如汽车领域、太阳能领域以及家用电器领域等；也就是说，几乎所有带电源的电子部件均会用到整流二极管，二极管在各个领域中占有不可或缺的地位。

而现有技术中的整流二极管属于金属氧化物半导体，那么如何提供一种具有二极管效应的非晶薄膜器件，是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供了一种非晶薄膜器件以及制作方法，由该制作方法制作而成的非晶薄膜器件具有明显的二极管效应，且制作工艺简单，优良的二极管整流效应在电子器件等领域中具有极为重要的地位。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种非晶薄膜器件的制作方法，所述制作方法包括：

提供一基底；

在所述基底上形成第一电极结构；

在所述第一电极结构背离所述基底的一侧形成非晶薄膜层；

在所述非晶薄膜层背离所述第一电极结构的一侧形成第二电极结构；

其中，所述第一电极结构与所述第二电极结构相互接触连接。

优选的，在上述制作方法中，所述基底为玻璃基底或硅片基底或单晶钛酸锶基底或单晶钛酸锶掺铌基底。

优选的，在上述制作方法中，所述第一电极结构为铂电极或lanio3电极或srruo3电极或lamno3电极或srmno3电极。

优选的，在上述制作方法中，所述第二电极结构为金电极或铂电极或钨电极或银电极或铝电极。

优选的，在上述制作方法中，所述非晶薄膜层为bi2fecro6非晶薄膜层。

优选的，在上述制作方法中，所述在所述第一电极结构背离所述基底的一侧形成非晶薄膜层包括：

配置硝酸铁前驱液以及硝酸铬前驱液以及硝酸铋前驱液；

将所述硝酸铁前驱液以及所述硝酸铬前驱液以及所述硝酸铋前驱液静置设定时间；

将所述硝酸铁前驱液滴加至所述硝酸铋前驱液中，匀速搅拌设定时间，形成第一混合液；

将所述硝酸铬前驱液滴加至所述第一混合液中，匀速搅拌设定时间，形成第二混合液；

采用乙酰丙酮溶液调节所述第二混合液的浓度，以使所述第二混合液的浓度达到设定要求，形成bi2fecro6前驱液；

采用所述bi2fecro6前驱液在所述第一电极结构背离所述基底的一侧形成设定厚度的非晶薄膜层。

优选的，在上述制作方法中，所述在所述非晶薄膜层背离所述第一电极结构的一侧形成第二电极结构包括：

对所述非晶薄膜层的设定位置进行膜层去除，以暴露出所述第一电极结构；

在所述非晶薄膜层背离所述第一电极结构的一侧形成第二电极结构，且所述第一电极结构与所述第二电极结构相互接触连接。

本发明还提供了一种非晶薄膜器件，所述非晶薄膜器件包括：

基底；

设置在所述基底上的第一电极结构；

设置在所述第一电极结构背离所述基底的一侧的非晶薄膜层；

设置在所述非晶薄膜层背离所述第一电极结构的一侧的第二电极结构；

其中，所述第一电极结构与所述第二电极结构相互接触连接。

优选的，在上述非晶薄膜器件中，所述非晶薄膜层为bi2fecro6非晶薄膜层。

通过上述描述可知，本发明提供了一种非晶薄膜器件以及制作方法，由该制作方法制作而成的非晶薄膜器件具有明显的二极管效应，且制作工艺简单，优良的二极管整流效应在电子器件等领域中具有极为重要的地位。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种非晶薄膜器件的制作方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种非晶薄膜层制备方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种非晶薄膜器件的电流电压图；

图4为本发明实施例提供的一种非晶薄膜器件的基本结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参考图1，图1为本发明实施例提供的一种非晶薄膜器件的制作方法的流程示意图。

所述制作方法包括：

s101：提供一基底。

具体的，所述基底包括但不限定于玻璃基底或硅片基底或单晶钛酸锶基底或单晶钛酸锶掺铌基底或pt/ti/sio2/si(100)镀铂金底电极的硅片基底。

s102：在所述基底上形成第一电极结构。

具体的，所述第一电极结构包括但不限定于铂电极或lanio3电极或srruo3电极或lamno3电极或srmno3电极或掺铟的氧化锡膜电极或掺氟的氧化锡膜电极；具体为：制备lanio3溶液或srruo3溶液或lamno3溶液或srmno3溶液等，将所采用的溶液旋涂至所述基底上，采用适当的温度进行烘胶，形成所需要的第一电极结构。

s103：在所述第一电极结构背离所述基底的一侧形成非晶薄膜层。

具体的，所述非晶薄膜层包括但不限定于bi2fecro6非晶薄膜层。

s104：在所述非晶薄膜层背离所述第一电极结构的一侧形成第二电极结构。

具体的，所述第二电极结构包括但不限定于金电极或铂电极或钨电极或银电极或铝电极。

需要说明的是，所述第一电极结构与所述第二电极结构相互接触连接。

通过该制作方法制作而成的非晶薄膜器件具有明显的二极管效应，且制作工艺简单，优良的二极管整流效应在电子器件等领域中具有极为重要的地位。

基于本发明上述实施例，在本发明另一实施例中，请参考图2，图2为本发明实施例提供的一种非晶薄膜层制备方法的流程示意图；所述在所述第一电极结构背离所述基底的一侧形成非晶薄膜层包括：

s201：配置硝酸铁前驱液以及硝酸铬前驱液以及硝酸铋前驱液。

具体的，配置硝酸铁前驱液具体为：使用九水硝酸铁fe(no3)3·9h2o(98.5％)作为原料，去离子水作为溶剂；依据化学计量比将九水硝酸铁fe(no3)3·9h2o(98.5％)溶于去离子水中，并且在常温下搅拌2小时以至于充分溶解，进而形成硝酸铁前驱液；

配置硝酸铬前驱液具体为：使用九水硝酸铬cr(no3)3·9h2o(99％)作为原料，去离子水作为溶剂；依据化学计量比将九水硝酸铬cr(no3)3·9h2o(99％)溶于去离子水中，并且在常温下搅拌2小时以至于充分溶解，进而形成硝酸铬前驱液；

配置硝酸铋前驱液具体为：使用五水硝酸铋bi(no3)3·5h2o(99％)作为原料，冰醋酸作为溶剂；依据化学计量比将五水硝酸铋bi(no3)3·5h2o(99％)溶于冰醋酸中，50℃加热搅拌5小时以至于充分溶解，随后滴加适量的乙酰丙酮稳定剂，再次搅拌50分钟，为了减少bi元素在退火过程中的挥发损失，采用过量5％的bi元素，最终形成硝酸铋前驱液。

s202：将所述硝酸铁前驱液以及所述硝酸铬前驱液以及所述硝酸铋前驱液静置设定时间。

具体的，将所述硝酸铁前驱液以及所述硝酸铬前驱液以及所述硝酸铋前驱液分别静置2-3天，若均无沉淀产生时，则所述硝酸铁前驱液以及所述硝酸铬前驱液以及所述硝酸铋前驱液可以使用；若有沉淀产生时，则重新制备溶液。

s203：将所述硝酸铁前驱液滴加至所述硝酸铋前驱液中，匀速搅拌设定时间，形成第一混合液。

具体的，将所述硝酸铁前驱液滴加至所述硝酸铋前驱液中，匀速搅拌5个小时，形成第一混合液。

s204：将所述硝酸铬前驱液滴加至所述第一混合液中，匀速搅拌设定时间，形成第二混合液。

具体的，将所述硝酸铬前驱液滴加至所述第一混合液中，匀速搅拌5个小时，形成第二混合液。

s205：采用乙酰丙酮溶液调节所述第二混合液的浓度，以使所述第二混合液的浓度达到设定要求，形成bi2fecro6前驱液。

具体的，若所述第二混合液没有沉淀产生时，采用乙酰丙酮溶液调节所述第二混合液的浓度，以使所述第二混合液的浓度达到0.25mol/l；并且采用滤纸进行过滤，用以减少空气中粉尘污染，进而形成bi2fecro6前驱液。

s206：采用所述bi2fecro6前驱液在所述第一电极结构背离所述基底的一侧形成设定厚度的非晶薄膜层。

具体的，将所述bi2fecro6前驱液滴加至所述第一电极结构背离所述基底的一侧，在匀胶机上以800r/min的速度旋涂10秒，随后以2800r/min的速度旋转保持20秒，每涂覆一层后将湿膜在加热台上以180℃的温度烘10min，以去除湿膜中的水分，以300℃的温度烤胶10min，以使膜层中的有机物分解，如此重复2至3次，形成设定厚度的非晶薄膜层。

基于本发明上述实施例，在本发明另一实施例中，所述在所述非晶薄膜层背离所述第一电极结构的一侧形成第二电极结构包括：

对所述非晶薄膜层的设定位置进行膜层去除，以暴露出所述第一电极结构；

在所述非晶薄膜层背离所述第一电极结构的一侧形成第二电极结构，且所述第一电极结构与所述第二电极结构相互接触连接。

具体的，采用稀释的氢氟酸对所述非晶薄膜层的设定位置进行膜层去除，以暴露出所述第一电极结构；并且在快速退火炉中以400℃和450℃的温度，分别退火10min；采用模版掩盖法，利用电子束蒸发溅射形成直径为0.25mm的第二电极结构；

需要说明的是，所述第二电极结构的具体形状并不作限定，所述第二电极结构也可以膜层结构。

参考图3，图3为本发明实施例提供的一种非晶薄膜器件的电流电压图；在测试过程中电压先从0v增加至最大测试电压，再减小至最大负向电压，最后回测到0v。

如图3所示，通过该制作方法制作的非晶薄膜器件，在400℃退火时，电压从0v增加到2v，再从2v减小至0v这一过程中，曲线几乎没有出现滞回现象，但是从0v减小至-2v又再次回到0v这一过程中，曲线出现了明显的滞回现象。同样，在450℃退火时，电压从0v减小至-3v又再次回到0v这一过程中，曲线同样出现了明显的滞回现象。并且，在所有测试电压下电流都出现了不对称现象，负向最大电流大于正向电流。因此，由图3可知，该非晶薄膜器件单向导电性，具有明显的二极管效应，整流效果良好。

本发明还提供了一种非晶薄膜器件，参考图4，图4为本发明实施例提供的一种非晶薄膜器件的基本结构示意图，所述非晶薄膜器件包括：

基底41；

设置在所述基底41上的第一电极结构42；

设置在所述第一电极结构42背离所述基底41的一侧的非晶薄膜层43；

设置在所述非晶薄膜层43背离所述第一电极结构42的一侧的第二电极结构44；

其中，所述第一电极结构42与所述第二电极结构44相互接触连接。

具体的，所述非晶薄膜层为bi2fecro6非晶薄膜层。

该非晶薄膜器件具有明显的二极管效应，且制作工艺简单，优良的二极管整流效应在电子器件等领域中具有极为重要的地位。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。