[發(fā)明專利]一種采用原位磁場來調(diào)控原子層沉積薄膜磁性的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710405411.2
• 申請日: 2017-05-31
• 公開（公告）號: CN107177834B
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉明;張易軍;張樂;任巍;葉作光
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: C23C16/455
• 分類號: C23C16/455;C23C16/40
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

1.一種采用原位磁場來調(diào)控原子層沉積薄膜磁性的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)將潔凈的基片放置在永磁體的磁極上，并將基片和永磁體置于真空反應(yīng)腔體中加熱備用，且加熱溫度小于永磁體的居里溫度；

所述步驟1)中基片的潔凈處理包括：首先分別用丙酮和無水乙醇依次清洗基片10～15分鐘；然后用去離子水反復(fù)超聲清洗3～5次，每次各5～10分鐘；最后清洗完成后將基片取出用干燥的氮?dú)獯蹈桑?/p>

2)以二茂鐵蒸汽作為鐵源，以氧氣作為氧源，將二茂鐵蒸汽和氧氣交替脈沖送入真空反應(yīng)腔體中，對基片進(jìn)行若干次原子層沉積循環(huán)，直至基片的表面上均勻沉積上保形的Fe₃O₄薄膜；

所述步驟2)中每個(gè)原子層沉積循環(huán)包括：首先進(jìn)行1～4s氧氣源脈沖；然后用氮?dú)馇逑?-16s；其次進(jìn)行0.1～0.4s二茂鐵源脈沖；最后用氮?dú)馇逑?～16s；

3)向真空反應(yīng)腔體中充入惰性氣體，待基片自然冷卻至室溫后取出。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用原位磁場來調(diào)控原子層沉積薄膜磁性的方法，其特征在于，所述步驟1)中基片和永磁體在惰性氣氛下加熱至350～450℃。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種采用原位磁場來調(diào)控原子層沉積薄膜磁性的方法，其特征在于，所述基片為Au/Si基片或Pt/Si基片，所述永磁體的居里溫度大于450℃。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種采用原位磁場來調(diào)控原子層沉積薄膜磁性的方法，其特征在于，所述永磁體為直徑為10mm-50mm、厚度為5mm-10mm的圓柱形SnCo磁鐵。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用原位磁場來調(diào)控原子層沉積薄膜磁性的方法，其特征在于，所述步驟2)中二茂鐵蒸汽是將二茂鐵在原子層沉積設(shè)備的固態(tài)源加熱裝置中加熱至140～160℃后得到。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種采用原位磁場來調(diào)控原子層沉積薄膜磁性的方法，其特征在于，所述二茂鐵蒸汽和氧氣采用響應(yīng)速度為毫秒級的ALD脈沖閥來控制兩種源交替脈沖送入真空反應(yīng)腔體中。