铁酸铋磁电薄膜的制备及其掺杂的综述报告.docx

铁酸铋磁电薄膜的制备及其掺杂的综述报告
铁酸铋是一种具有磁性和铁电性的化合物。它的磁性和铁电性使其在晶体管等电子器件中具有潜在的应用前景。近年来，人们对铁酸铋薄膜的制备和其掺杂的研究越来越多。本文将介绍铁酸铋薄膜的制备方法以及其掺杂的综述。
一、铁酸铋薄膜的制备方法
铁酸铋薄膜的制备方法主要有物理气相沉积法、化学气相沉积法、溶胶-凝胶法、离子束溅射法等。以下分别介绍各种方法的优缺点：
1、物理气相沉积法
物理气相沉积法是利用外源气体或者溅射源在晶体表面形成一层原子薄膜。物理气相沉积方法适合制备单晶铁酸铋薄膜。
物理气相沉积法的优点是：制备过程简单，操作容易掌握，可以得到高品质的单晶铁酸铋薄膜。缺点是：制备的薄膜一般比较薄，无法满足一些磁性和电学需求。
2、化学气相沉积法
化学气相沉积法是利用金属有机化合物、氮化物、氧化物等气相前体原料，通过甲基化等气相反应制备铁酸铋薄膜。化学气相沉积法的优点是：可以制备薄膜非常薄的厚度，有助于实现微结构化。随着化学前体数量的增加，化学气相沉积法越来越受到重视。
3、溶胶-凝胶法
溶胶-凝胶法是通过EHDAE(Bi(NO3)3)、bismuthacetate、bismuthcitrate等有机前体，溶于丙酮、异丙醇、水等溶液中并随后有机-无机反应，利用湿凝胶的化学气相沉积法来制备铁酸铋薄膜。该方法制备铁酸铋的酸性度较好，在一定程度上提高了物理性质。
4、离子束溅射法
离子束溅射法是分子束气相沉积的改良方法。它利用高能惯性离子束轰击固体靶材而获得非晶质或者多晶质薄膜。离子束溅射法的优点是：它可以利用高能离子束扫描物体表面，使薄膜具有多种形态各异的物理性质。
二、铁酸铋薄膜的掺杂方法
将少量其他元素掺杂到铁酸铋晶体中，能够改善铁酸铋材料的物理性能如铁电性、磁性、介电性等。主要有以下几种掺杂方法：
1、氮掺杂
氮掺杂是通过离子注入、氧气定量制备（QCMVD）、化学气相沉积法、电子轰击等方法将氮元素掺入铁酸铋晶体中去。氮掺杂能够提高铁酸铋晶体的磁性和铁电性，提高其在磁性和电子器件中的应用性能。
2、铜掺杂
铜是一种3d系过渡金属，掺杂到铁酸铋晶体中，能够有效地提高其磁性。但铜掺杂过多会导致铁酸铋的电导率增加，磁性下降。
3、钙掺杂
钙是一种碱土金属，掺杂到铁酸铋晶体中，能够提高其介电常数和铁电性。此外，也能够改变晶体的结构，从而降低其吸收光的波长。
4、弱碱金属掺杂
弱碱金属如钠、钾的掺杂可以优化铁酸铋晶体的晶体结构、极化方向和电荷等特性。
三、结论
本文对铁酸铋磁电薄膜的制备及其掺杂的综述进行了介绍，现在正在广泛的研究和应用中。虽然各种方法都有其优点和缺点，但铁酸铋薄膜的制备仍需稳步发展。铁酸铋磁电薄膜的材料特性和多功能综合调节作用，对多领域具有推动作用，为其常见多种新型和基于智能化器件，给设备系统开发提供足够的理论依据。