Fe3+/Bi3+对纯相BiFeO3薄膜的影响及生长机理研究

以Bi(NO3)3?5H2O，Fe(NO3)3?9H2O为原料，柠檬酸为螯合剂，用液相自组装法，在ITO玻璃基片上制备了纯相BiFeO3薄膜。研究了前驱液中Fe3+/Bi3+摩尔比对BiFeO3薄膜的影响。利用XRD，EDS，XPS，FE-SEM和FT-IR等测试手段对BiFeO3薄膜进行了表征。结果表明：由于柠檬酸对Fe3+的掩蔽作用，使得Bi3+络合物比Fe3+络合物沉积速率大，导致薄膜出现Bi2O3和Bi2O2.33相，随着Fe3+/Bi3+摩尔比增加到2.6时，制备了纯相BiFeO3薄膜；薄膜表面平整致密，颗粒均匀，生长完好，薄膜厚度约为275nm；BiFeO3薄膜中Fe原子的氧化态是Fe3+；Bi3+和Fe3+的络合物以不同的速率被-OH诱导吸附到ITO玻璃基片上，形成牢固的化学键结合，退火处理后形成晶态BiFeO3薄膜