[發(fā)明專利]射頻反應(yīng)濺射外延鑭鍶鈷氧薄膜的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410691390.1
• 申請(qǐng)日: 2014-11-25
• 公開（公告）號(hào): CN104404464A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔文瑤;李鵬;白海力
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): C23C14/35
• 分類號(hào): C23C14/35;C23C14/06
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 王麗

1.一種射頻反應(yīng)濺射外延鑭鍶鈷氧薄膜的制備方法，其特征是步驟如下：

1)采用三靶磁控濺射鍍膜設(shè)備，在其中一個(gè)靶頭上安裝一對(duì)純度為99.99％的La_0.67Sr_0.33CoO₃陶瓷靶，并將靶面調(diào)節(jié)至與水平面平行的方向，靶材的厚度為4～6mm，直徑為60mm，并在La_0.67Sr_0.33CoO₃靶的表面放上Sr顆粒；

2)將基底材料拋光的SrTiO₃安裝在La_0.67Sr_0.33CoO₃靶的正上方，基片與La_0.67Sr_0.33CoO₃靶的垂直距離為7.3～7.7cm；

3)先后啟動(dòng)一級(jí)機(jī)械泵，將真空抽到20Pa以下，再打開二級(jí)分子泵抽真空，直至濺射室的背底真空度優(yōu)于8×10^–6Pa；

4)打開氣體流量計(jì)及射頻電源預(yù)熱，開啟基底加熱溫控電源，調(diào)節(jié)加熱電流將基底加熱至750～850℃；

5)待第4步結(jié)束后，再向真空室通入純度為99.999％的濺射氣體氬氣和氧氣，將濺射室的真空度保持在3～5Pa，并穩(wěn)定3～5分鐘；

6)開啟濺射電源，在La_0.67Sr_0.33CoO₃靶上施加0.16～0.20A的電流和900～1000V的直流電壓，調(diào)節(jié)入射與反射比達(dá)到最大，以確保濺射在基底上的粒子數(shù)目達(dá)到最大，而反射出去的粒子數(shù)目達(dá)到最小，找到最高的濺射效率，預(yù)濺射15～20分鐘，等濺射電流和電壓穩(wěn)定；

7)打開La_0.67Sr_0.33CoO₃靶和基片之間的檔板開始濺射，并同時(shí)設(shè)置使得樣品架在濺射的過程中始終保持1～3°/min勻速旋轉(zhuǎn)，濺射過程中，基底溫度繼續(xù)保持；

8)濺射結(jié)束后，關(guān)閉La_0.67Sr_0.33CoO₃靶和基片之間的檔板，然后關(guān)閉濺射電源，停止通入濺射氣體Ar，但O₂仍持續(xù)通入且流量不變，同時(shí)將氣壓調(diào)至8～10Pa以確保腔室內(nèi)有充足的氧氣補(bǔ)給La_1-xSr_xCoO₃薄膜；使基底溫度在750～850℃保持1～1.5小時(shí)后，再使樣品以1～3℃/min的速度降低到室溫，然后關(guān)閉真空系統(tǒng)，向真空室充入純度為99.999％的氮?dú)猓蜷_真空室，取出樣品；

9)樣品進(jìn)行后期的高溫純氧后退火處理，在0.95～1.05MPa的純氧氛圍中，使樣品加熱到900～1000℃，恒溫保持4～5小時(shí)，再以1～3℃/min的速率緩慢降溫至室溫。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是可調(diào)三靶磁控濺射鍍膜設(shè)備采用中科院沈陽科學(xué)儀器研制中心生產(chǎn)的KPS-450型超高真空可調(diào)三靶磁控濺射鍍膜機(jī)。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述步驟5)中，其中氧氣和氬氣的流量分別為9～11sccm和100sccm；氧氣/氬氣的體積比為1/10。