[發(fā)明專(zhuān)利]外延鐵基超導(dǎo)薄膜制備方法及制備的外延鐵基超導(dǎo)薄膜

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910082471.0
• 申請(qǐng)日: 2009-04-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101867012A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹立新;李位勇;韓燁;張帥;許波;趙柏儒
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院物理研究所
• 主分類(lèi)號(hào): H01L39/24
• 分類(lèi)號(hào): H01L39/24;C23C14/22;C23C14/06;H01L39/02
• 代理公司: 北京泛華偉業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇;徐丁峰

1.一種外延鐵基超導(dǎo)薄膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

a)制備外延鐵基超導(dǎo)薄膜所需的靶材，將所述靶材放入脈沖激光沉積系統(tǒng)的真空腔體中，其中所述靶材是FeSe_x或FeSe_(1-y)Te_y靶材，其中0.80≤x≤1.0，0＜y≤1.0；

b)準(zhǔn)備基片，將所述基片固定在脈沖激光沉積系統(tǒng)的基片臺(tái)上，將所述基片臺(tái)放入真空腔體；

c)加熱所述基片臺(tái)進(jìn)而加熱所述基片；

d)利用脈沖激光沉積方法在所述基片上用脈沖激光進(jìn)行沉積以生長(zhǎng)薄膜。

2.按照權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述FeSe_x或FeSe_(1-y)Te_y靶材分別是通過(guò)將按摩爾比1∶x的Fe、Se和摩爾比1∶1-y∶y的Fe、Se、Te粉末混合均勻，壓片后用石英管真空封裝，在600℃-700℃條件下燒結(jié)20-30小時(shí)；降溫后將燒結(jié)好的靶材取出碾碎，壓片再用石英管真空封裝，在600℃-700℃再次燒結(jié)20-30小時(shí)后，將溫度降至300℃-500℃退火20-30小時(shí)而得到的。

3.按照權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：

步驟c)中，以10-20℃/min的升溫速率將所述基片的溫度加熱至400-700℃。

4.按照權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：在所述步驟b)后，還包括：步驟b1)對(duì)所述真空腔體進(jìn)行抽真空，使所述真空腔體內(nèi)的真空度高于1×10^-3Pa。

5.按照權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：在所述步驟c)之后，還包括：步驟c1)用擋板擋住基片，用所述脈沖激光處理所述靶材表面，脈沖數(shù)為1000-2000個(gè)。

6.按照權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：在所述步驟d)之后，還包括：步驟d1)通入0.1-1個(gè)大氣壓的Ar氣，將基片溫度降至250-350℃，保持10-60min，然后自然冷卻到室溫。

7.按照權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述基片是(001)取向SrTiO₃單晶基片、(001)取向LaAlO₃單晶基片、(001)取向SrLaAlO₄單晶基片或(001)取向(La_0.272Sr_0.728)(Al_0.648Ta_0.352)O₃單晶基片。

8.按照權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：在所述基片上生長(zhǎng)薄膜時(shí)，所述靶材和所述基片之間距離為3-5cm。

9.按照權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述脈沖激光的能量密度為80-120mJ/mm²，頻率為1-4Hz。

10.一種根據(jù)權(quán)利要求1-9之一所述方法制備的外延鐵基超導(dǎo)薄膜，其特征在于，所述外延鐵基超導(dǎo)薄膜為單α-相、c-取向外延鐵基超導(dǎo)薄膜。