[發(fā)明專(zhuān)利]一種金屬/氧化物三層異質(zhì)結(jié)薄膜及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810811987.3
• 申請(qǐng)日: 2018-07-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108962539B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 時(shí)鐘;李宇飛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01F10/32
• 分類(lèi)號(hào): H01F10/32;H01F41/14;C23C14/35;C23C14/16;C23C14/18;C23C14/28;C23C14/08;C23C14/58
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31227
• 代理人: 胡永宏

1.一種金屬/氧化物三層異質(zhì)結(jié)薄膜，以單晶硅或釓鎵石榴石為襯底，其特征在于，所述襯底上自?xún)?nèi)至外依次為：厚度為3～9nm的鉑膜、厚度為15～90nm的釔鐵石榴石膜和厚度為1.5～6nm的氧化亞鈷膜；

所述金屬/氧化物三層異質(zhì)結(jié)薄膜的制備方法，包括以下步驟：

S1：將清洗好的襯底置于磁控濺射設(shè)備的濺射腔內(nèi)，抽真空至真空度為2.0×10^-5Pa時(shí)，通氬氣，并維持氬氣氣壓為1～3mtorr；在功率為50～70W、電流為100mA和濺射速率為的條件下直流磁控濺射Pt靶，得Pt膜，待所述Pt膜生長(zhǎng)完后靜置1h，取出樣品；

S2：將所述樣品置于脈沖激光沉積設(shè)備的腔內(nèi)，抽真空至真空度為2.0×10^-6Pa，腔內(nèi)溫度升至400℃，通氧氣，并維持氧氣氣壓為1.0～5.0Pa；在功率為70～90mW、電壓為18.5～20.5kV和激光重復(fù)頻率為1～8Hz的條件下脈沖激光打擊YIG靶，得YIG膜，激光打擊完畢后腔內(nèi)溫度自然降到常溫，取出樣品；

S3：將步驟S2中所述樣品在溫度為800～850℃的退火爐內(nèi)快速退火5～10min；

S4：將退火后的材料置于磁控濺射腔內(nèi)，抽真空至真空度為2.0×10^-5Pa時(shí)，通氬氣，維持氬氣氣壓在1～3mtorr；在功率為40～60W、電流為175mA和濺射速率為的條件下直流磁控濺射Co靶，得Co膜，待所述Co膜生長(zhǎng)完后靜置1h，取出樣品；

S5：將步驟S4中所述樣品置于溫度為350～450℃的退火爐內(nèi)快速退火5～10min，所述Co膜氧化形成CoO膜。

2.如權(quán)利要求1所述的金屬/氧化物三層異質(zhì)結(jié)薄膜，其特征在于，所述鉑膜的厚度為4～8nm，所述釔鐵石榴石膜的厚度為30～75nm，所述氧化亞鈷膜的厚度為3.0～4.5nm。

3.如權(quán)利要求1或2所述的金屬/氧化物三層異質(zhì)結(jié)薄膜，其特征在于，所述鉑膜的厚度為6nm，所述釔鐵石榴石膜的厚度為50nm，所述氧化亞鈷膜的厚度為4.0nm。

4.如權(quán)利要求1所述的金屬/氧化物三層異質(zhì)結(jié)薄膜，其特征在于，步驟S1中，所述直流磁控濺射Pt靶的濺射速率為

5.如權(quán)利要求1所述的金屬/氧化物三層異質(zhì)結(jié)薄膜，其特征在于，步驟S2中，所述脈沖激光打擊YIG靶的激光重復(fù)頻率為3～5Hz。

6.如權(quán)利要求1所述的金屬/氧化物三層異質(zhì)結(jié)薄膜，其特征在于，步驟S4中，所述直流磁控濺射Co靶的濺射速率為