[發明專利]在SrTiO₃襯底上調控多鐵鐵酸鉍外延薄膜帶隙的方法無效

申請號：	201110458268.6	申請日：	2011-12-31
公開（公告）號：	CN102723400A	公開（公告）日：	2012-10-10
發明（設計）人：	付振;尹志崗;陳諾夫;張興旺;吳金良;張漢	申請（專利權）人：	中國科學院半導體研究所
主分類號：	H01L31/18	分類號：	H01L31/18
代理公司：	中科專利商標代理有限責任公司 11021	代理人：	湯保平
地址：	100083 ***	國省代碼：	北京;11
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摘要：
搜索關鍵詞：	srtio sub 襯底調控多鐵鐵酸鉍外延薄膜方法
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【權利要求書】：

1.一種在SrTiO₃襯底上調控多鐵鐵酸鉍外延薄膜帶隙的方法，包括如下步驟：

1)選擇一鈦酸鍶襯底；

2)在SrTiO₃襯底上生長一種富Bi組分的BiFeO₃外延薄膜；

3)控制BiFeO₃外延薄膜中Bi與Fe的原子百分比，調節BiFeO3外延薄膜與SrTiO3襯底的晶格失配度；

4)控制生長富Bi組分的BiFeO₃外延薄膜的厚度，調節BiFeO₃外延薄膜的面內雙軸應力。

2.根據權利要求1所述的在SrTiO₃襯底上調控多鐵鐵酸鉍外延薄膜帶隙的方法，其中富Bi組分多鐵BiFeO₃外延薄膜是利用磁控濺射生長方法制備。

3.根據權利要求1所述的在SrTiO₃襯底上調控多鐵鐵酸鉍外延薄膜帶隙的方法，其中BiFeO₃外延薄膜材料的原子摩爾比為Bi∶Fe＝1.00-1.15∶1。

4.根據權利要求2所述的在SrTiO₃襯底上調控多鐵鐵酸鉍外延薄膜帶隙的方法，其中磁控濺射生長BiFeO₃外延薄膜，其生長溫度為500-780℃，生長氣體為體積比4∶1的氬氣和氧氣，生長時腔壓為0.5Pa，生長功率為65-250W，BiFeO₃靶材與SrTiO₃襯底距離為3-15cm，生長完成后進行10Pa以上高氧氣氛退火。

5.根據權利要求1所述的在SrTiO₃襯底上調控多鐵鐵酸鉍外延薄膜帶隙的方法，其中富Bi組分BiFeO₃外延薄膜與SrTiO₃襯底形成的晶格失配度不高于4％。

6.根據權利要求1所述的在SrTiO₃襯底上調控多鐵鐵酸鉍外延薄膜帶隙的方法，其中控制生長富Bi組分的BiFeO₃外延薄膜厚度變化的范圍為1nm-1μm，其相應的雙軸應力調控范圍為0-11GPa。

7.根據權利要求1所述的在SrTiO₃襯底上調控多鐵鐵酸鉍外延薄膜帶隙的方法，其中BiFeO₃外延薄膜的帶隙調控范圍為2.0-2.7eV。

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