[發明專利]一種超薄鑭鍶錳氧薄膜界面死層的改善方法

有效

• 申請號: 201710015480.2
• 申請日: 2017-01-10
• 公開（公告）號: CN106591781B
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發明（設計）人: 寧興坤;陳明敬;王淑芳;王江龍;傅廣生
• 申請（專利權）人: 河北大學
• 主分類號: C23C14/28
• 分類號: C23C14/28;C23C14/08
• 代理公司: 石家莊國域專利商標事務所有限公司 13112
• 代理人: 蘇艷肅

1.一種超薄鑭鍶錳氧薄膜界面死層的改善方法，其特征在于，包括如下步驟：

（a）對SrTiO₃基板進行表面臺階處理，獲得具有TiO₂表面臺階的基板，臺階寬度為100nm；

（b）采用脈沖激光法在步驟（a）所得的基板上沉積厚度為1~5nm的LaAlO₃薄膜，使得在LaAlO₃/SrTiO₃界面出現二維電子氣；

（c）采用脈沖激光法在步驟（b）所得的LaAlO₃/SrTiO₃上沉積厚度為2~4nm的超薄La_0.7Sr_0.3MnO₃薄膜。

2.根據權利要求1所述的改善方法，其特征在于，步驟（a）中，首先將SrTiO₃基板分別在無水乙醇、去離子水中超聲清洗；然后將清洗后的基板在酸性溶液中浸泡，再放入去離子水中超聲清洗，經退火處理后得到具有TiO₂表面臺階的基板。

3.根據權利要求2所述的改善方法，其特征在于，步驟（a）中，將SrTiO₃基板分別在無水乙醇、去離子水中超聲清洗10 min，重復上述操作兩次；然后將清洗后的基板在10 mol/L的氟化銨水溶液中浸泡30 s，再放入去離子水中超聲清洗10 min，經1000 ℃退火2 h后得到具有TiO₂表面臺階的基板。

4.根據權利要求1所述的改善方法，其特征在于，步驟（b）和（c）中，薄膜沉積的激光能量為1 J/cm²，靶材與基板之間的距離為4.5 cm。

5.根據權利要求1所述的改善方法，其特征在于，步驟（b）中，在沉積溫度為750 ℃、氧壓為10^-4 Pa的條件下，在步驟（a）所得的基板上沉積LaAlO₃薄膜。

6.根據權利要求1所述的改善方法，其特征在于，步驟（b）中，沉積LaAlO₃薄膜后，在1200℃下進行原位退火處理。

7.根據權利要求1所述的改善方法，其特征在于，步驟（c）中，在沉積溫度為750 ℃、氧壓為40 Pa的條件下，在LaAlO₃/SrTiO₃基板上沉積La_0.7Sr_0.3MnO₃薄膜。