[發明專利]用于制備BiGaO3薄膜的真空反應腔

有效

• 申請號: 201710579316.4
• 申請日: 2015-11-11
• 公開（公告）號: CN107475688B
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 王志亮;尹海宏;宋長青
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: C23C16/40
• 分類號: C23C16/40;C23C16/52
• 代理公司: 南京同澤專利事務所(特殊普通合伙) 32245
• 代理人: 蔡晶晶

1.一種用于制備BiGaO₃薄膜的真空反應腔，其特征在于：

真空反應腔中包括有多個分隔空間，分別用于通入鉍前驅體氣體、鎵前驅體氣體、氧前驅體氣體、惰性氣體；所述的BiGaO₃薄膜材料在襯底上生長得到的擇優取向為（112），采用前驅體自限制性表面吸附反應得到，所述表面吸附反應特指朗繆爾吸附機制的不可逆的化學吸附反應；化學吸附反應在真空反應腔中進行；

在真空反應腔中的各分隔空間的數量為4的倍數且不小于8；各分隔空間依次相鄰并首尾銜接形成閉合環，托盤和襯底在這些分隔空間形成的氣體氛圍中運動；用于通入鉍前驅體氣體和鎵前驅體氣體的分隔空間的數量之和等于用于通入氧前驅體氣體的分隔空間的數量，用于通入鉍前驅體氣體、鎵前驅體氣體和氧前驅體氣體的分隔空間的數量之和等于用于通入惰性氣體的分隔空間的數量；

用于通入鉍前驅體氣體的分隔空間的數量與用于通入鎵前驅體氣體的分隔空間的數量按照如下原則進行分配：

當托盤和襯底在這些分隔空間構成的閉合環中運動一周時，襯底上沉積得到的鉍、鎵的化學計量比接近于1:1，允許有10%以下的正誤差，即鉍、鎵的化學計量比在1:1~1:1.1的范圍內；所述分隔空間的排布規律如下：

在任意一個通入三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮酸)鉍(III)氣體或氧前驅體氣體或三甲基鎵氣體的分隔空間的最鄰近的一側或兩側，都還具有一個或多個通入惰性氣體的分隔空間，且在滿足上述條件的情況下，

在任意一個用于通入鉍前驅體氣體的分隔空間或用于通入鎵前驅體氣體的分隔空間的次鄰近側，都還具有一個或多個通入氧前驅體氣體的分隔空間；

所采用的鉍前驅體為三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮酸)鉍(III)，鎵前驅體為三甲基鎵，氧前驅體氣體為H₂O、O₂、O₃其中任意一種，或其中任意兩種或三種的混合氣體；所述“惰性氣體”指在整個薄膜制備過程中不會與前驅體發生化學反應的氣體。

2.一種如權利要求1所述真空反應腔，其特征在于：

各個分隔空間的氣壓遵循下述規則：

通入惰性氣體的分隔空間的氣壓必須大于鄰近的通入鉍前驅體氣體、鎵前驅體氣體或氧前驅體氣體的分隔空間的氣壓，允許通入惰性氣體的分隔空間中的惰性氣體有少量部分通過縫隙侵入到鄰近的分隔空間，相反的情況則不允許發生，在此情況下，所述“少量”的涵義是指：盡管允許有少量惰性氣體通過縫隙侵入到鄰近的分隔空間，但仍然可以確保襯底每次經過鉍前驅體氣體、鎵前驅體氣體、氧前驅體氣體氛圍時，都可以分別使襯底表面完整地化學吸附一單分子層的鉍前驅體分子、鎵前驅體分子、氧前驅體分子。