[發(fā)明專利]一種鈣鈦礦薄膜的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810389233.3
• 申請日: 2018-04-27
• 公開（公告）號: CN108559949A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 經(jīng)有國;孟月霞
• 申請（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類號: C23C14/06
• 分類號: C23C14/06;C23C14/28;C23C14/58;C30B29/22;C30B28/02
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本發(fā)明公開一種鈣鈦礦薄膜的制備方法，屬于半導(dǎo)體電子薄膜技術(shù)領(lǐng)域；本發(fā)明經(jīng)過La_0.7Ca_0.3MnO₃:Ag_0.2多晶陶瓷靶材的制備、薄膜材料的制備、薄膜材料后退火處理制得鈣鈦礦薄膜；本發(fā)明方法制備的鈣鈦礦薄膜電阻率值低，金屬?絕緣體轉(zhuǎn)變溫度（T_p）更接近室溫，電阻溫度系數(shù)（TCR）更大，能夠更廣泛的應(yīng)用于近室溫磁電子器件、超巨磁電阻測輻射熱儀、紅外探測器等器件。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鈣鈦礦薄膜的制備方法，屬于半導(dǎo)體電子薄膜技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

鈣鈦礦薄膜材料由其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特性，在電、磁學(xué)等方面表現(xiàn)的豐富性能一直吸引著人們的持續(xù)關(guān)注和研究。其超巨磁電阻（CMR）效應(yīng)及金屬-絕緣體轉(zhuǎn)變現(xiàn)象可以被應(yīng)用于高靈敏輻射測量儀、紅外探測器以及磁存儲設(shè)備中。電阻率（ρ）、金屬-絕緣體轉(zhuǎn)變溫度（T_p）及電阻溫度系數(shù)（TCR）主要用來表征鈣鈦礦薄膜材料的電學(xué)性能。現(xiàn)有的采用紫外脈沖激光沉積技術(shù)制備的鈣鈦礦薄膜材料，其電阻率值較大，導(dǎo)電性能不好，金屬-絕緣體轉(zhuǎn)變溫度（T_p）遠(yuǎn)低于室溫（295K）值，無法實(shí)現(xiàn)室溫環(huán)境下的應(yīng)用，電阻對溫度的敏感程度（TCR）較低，無法達(dá)到器件生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。因此，盡管鈣鈦礦薄膜材料吸引著科研工作者越來越多的研究，但是其電學(xué)性能參數(shù)一直阻礙了其大規(guī)模的應(yīng)用生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種鈣鈦礦薄膜的制備方法，具體操作如下：

（1）按化學(xué)計(jì)量比，稱取La(NO₃)₃、Ca(NO₃)₂、Mn(NO₃)₂溶解于甲醇中，按檸檬酸與金屬離子的摩爾比為3:1~4:1的比例，將檸檬酸加入上述混合物中，60~80℃下加熱攪拌，同時(shí)滴加分散劑丙三醇，混勻后制得La_0.7Ca_0.3MnO₃溶膠；

（2）將La_0.7Ca_0.3MnO₃溶膠烘干，研磨，然后進(jìn)行預(yù)燒得到La_0.7Ca_0.3MnO₃多晶陶瓷粉體；

（3）按AgO₂與La_0.7Ca_0.3MnO₃的摩爾比為1:1~1:5 的比例，將AgO₂加入到La_0.7Ca_0.3MnO₃多晶陶瓷粉體中，然后在10~12MPa下壓制成塊材，然后燒結(jié)得到La_0.7Ca_0.3MnO₃:Ag_0.2多晶陶瓷靶材；

（4）對La_0.7Ca_0.3MnO₃:Ag_0.2多晶陶瓷靶材進(jìn)行打磨，打磨完成后用酒精擦拭，并用擦鏡紙擦拭直到表面光潔為止；

（5）采用SrLaAlO₄單晶作為襯底材料，將襯底材料用丙酮浸泡，然后置于超聲條件下清除襯底表面的污垢，清洗完成后將丙酮倒出后加入無水乙醇沖洗，取出后擦拭干凈待用；

（6）采用紫外脈沖激光沉積技術(shù)將La_0.7Ca_0.3MnO₃:Ag_0.2多晶陶瓷靶材沉積在襯底表面生長為薄膜材料；