阴离子有序Pb2OF2氧氟化物薄膜的氟化物靶向辅助生长及其高介电特性研究

本研究针对混合阴离子化合物合成方法受限的难题，采用PbF2靶材通过脉冲激光沉积（PLD）技术，在200°C基底温度下成功制备出具有阴离子面外有序排列的(110)取向Pb2OF2薄膜。该材料展现出22的高介电常数（为多晶薄膜的4倍），为新型功能材料开发提供了新策略。

　　

近年来，混合阴离子化合物研究日益受到关注——这类材料通过将金属氧化物中的氧位点替换为其他阴离子（如氟）来实现功能调控。然而与传统氧化物相比，其合成方法仍存在显著局限性。本研究采用氟化物靶向辅助策略，以PbF₂为靶材通过脉冲激光沉积（Pulsed Laser Deposition, PLD）技术成功制备出Pb₂OF₂氧氟化物薄膜。实验发现基底温度是稳定氧氟化物相的关键因素，最佳温度约为200°C。在钙钛矿型单晶氧化物基底上实现了(110)取向生长，其中氧和氟离子呈现面外有序排列。该取向薄膜表现出高达22的相对介电常数（ε_r）——较多晶薄膜提升4倍，这种增强效应源于结构有序化带来的离子响应能力提升。