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申请/专利权人：哈尔滨工业大学;济南大学

摘要：本发明属于微纳米尺度的柔性电子器件技术领域，具体涉及一种直径可控的管状单晶钙钛矿氧化物薄膜及其制备方法。所述管状单晶钙钛矿氧化物薄膜具有三维管状结构；所述三维管状结构通过衬底、柔性有机物支撑层和粘附在柔性有机物支撑层表面的管状钙钛矿氧化物薄膜组成。本发明选用水蒸气让钙钛矿结构的水溶性牺牲层缓慢溶解，实现薄膜出现微纳米裂纹。在显微镜中观察氧化物薄膜裂纹形成至整个薄膜，这利于后面管状结构的形成和控制。本发明通过改变单晶钙钛矿氧化物薄膜的厚度、单晶钙钛矿氧化物异质结构的组成结构、单晶钙钛矿氧化物异质结构的层数（从单层到多层）及单晶衬底种类，能够实现控制自支撑单晶钙钛矿氧化物薄膜的管状结构及直径。

主权项：1.一种直径可控的管状单晶钙钛矿氧化物薄膜的制备方法，其特征在于，所述单晶钙钛矿氧化物薄膜具有三维管状结构；所述三维管状结构通过衬底、柔性有机物支撑层和粘附在柔性有机物支撑层表面的管状钙钛矿氧化物薄膜组成；所述管状结构的直径控制范围为1μm-100μm；所述单晶钙钛矿氧化物薄膜包括单层薄膜和多层异质结构，所述单晶钙钛矿氧化物薄膜为双层BaTiO3SrRuO3卷曲结构、三层SrRuO3BaTiO3SrRuO3卷曲结构或单层La0.67Sr0.33MnO3卷曲结构；具体步骤如下：（1）利用脉冲激光沉积技术在单晶衬底上，先沉积一层水溶性的牺牲层、再沉积单晶钙钛矿氧化物薄膜，得到单晶衬底牺牲层单晶氧化物薄膜结构；（2）将柔性有机物支撑层粘附在刚性构件上，再将单晶衬底牺牲层单晶钙钛矿氧化物薄膜结构粘附在有机物支撑层上；（3）将整个样品浸泡在去离子水中，待反应完全后，柔性单晶钙钛矿氧化物薄膜转移到至柔性有机支撑层上，单晶钙钛矿氧化物薄膜在剥离过程中发生卷曲，形成三维管状结构；步骤（1）中，外延生长水溶性的牺牲层过程中，激光能量密度为1~3Jcm2，氧压为0.001~0.1mTorr，厚度为10~100nm，生长温度650~750℃；外延生长单晶钙钛矿氧化物薄膜过程中，激光能量密度为1~3Jcm2，氧压为0.1~100mTorr，厚度为10~200nm，生长温度700~800℃；步骤（2）中，所述柔性有机物支撑层的厚度为300~2000μm；选用水蒸气让钙钛矿结构的水溶性牺牲层缓慢溶解，薄膜出现微纳米裂纹，利于管状结构的形成和控制；通过改变单晶钙钛矿氧化物薄膜的厚度、单晶钙钛矿氧化物异质结构的组成结构、单晶钙钛矿氧化物异质结构的层数及单晶衬底种类，以控制自支撑单晶钙钛矿氧化物薄膜的管状结构及直径。

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