[發明專利]三重價態鈣鈦礦型錳氧化物薄膜材料及其制備和應用

無效

• 申請號: 200710055302.9
• 申請日: 2007-02-02
• 公開（公告）號: CN101058435A
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發明（設計）人: 馮守華;胡濱;袁宏明;楊銘
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: C01G1/00
• 分類號: C01G1/00;C04B41/50;C04B41/52;C03C17/23;C03C17/36
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司
• 代理人: 王恩遠

1、一種三重價態鈣鈦礦型錳氧化物薄膜材料，其特征在于，組成的通式為La_1-x-yM_xK_yMnO₃，其中M＝Ca、Sr或Ba，0＜x＜1，0＜y＜1，x+y＜1。

2、按照權利要求1所述的三重價態鈣鈦礦型錳氧化物薄膜材料，其特征在于，所說的薄膜材料的厚度為50nm～5000nm；生長在單晶Si襯底、石英襯底、ITO玻璃襯底、單晶SrTiO₃襯底或單晶LaAlO₃襯底上。

3、一種權利要求1的三重價態鈣鈦礦型錳氧化物薄膜材料的制備方法，其特征在于，有水熱法合成靶材和用射頻磁控濺射方法制備薄膜的步驟；

所說的水熱法合成靶材是，以硝酸鑭、堿土金屬硝酸鹽、高錳酸鉀、二氯化錳為反應原料，按照摩爾比有硝酸鑭∶堿土金屬硝酸鹽∶高錳酸鉀∶二氯化錳＝1∶4～0.1∶2.4～1.8∶3.2～0.8投入原料，混合攪拌，加入堿金屬氫氧化物使之形成懸濁液；將該懸濁液液轉移至具有聚四氟乙烯內襯的不銹鋼反應釜中，在180℃～300℃經水熱反應1～5天，得到三重價態鈣鈦礦型錳氧化物黑色晶體；將制得的晶體研磨，壓片，在800℃～1300℃經6～8h燒結，得到所用的靶材；

所說的用射頻磁控濺射方法制備薄膜是，以單晶Si襯底、石英襯底、ITO玻璃襯底、單晶SrTiO₃襯底或單晶LaAlO₃為襯底，射頻功率為30W～150W；濺射室的背景真空度為6×10^-4Pa～2×10^-3Pa；濺射氣壓為0.5Pa～5.0Pa；整個濺射過程按流量比1∶4～1通入氧氣、氬氣混合氣體；濺射過程加熱襯底溫度為600℃-1000℃。

4、按照權利要求3所述的三重價態鈣鈦礦型錳氧化物薄膜材料的制備方法，其特征在于，所說的堿土金屬硝酸鹽是Ca(NO₃)₂、Sr(NO₃)₂或Ba(NO₃)₂；所說的堿金屬氫氧化物是KOH或NaOH。

5、一種權利要求1的三重價態鈣鈦礦型錳氧化物薄膜材料的應用，其特征在于，在常溫下三重價態鈣鈦礦型錳氧化物薄膜材料具有p-n結整流性質，作為獨立器件在晶體管、集成電路、整流器、激光器、光電探測器件、微波器件、光電轉換器件或量子計算集成器件方面得到應用。

6、按照權利要求5所述的三重價態鈣鈦礦型錳氧化物薄膜材料的應用，其特征是，所說的獨立器件是根據應用需要，經微電子制作工藝對薄膜材料修飾并連接電極。