[發明專利]一種反鐵磁氮化鉻薄膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202110386117.8
• 申請日: 2021-04-12
• 公開（公告）號: CN113174632A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 郭爾佳;金橋;榮東珂;林珊;陳爽;陳盛如;祁明群;金奎娟
• 申請（專利權）人: 中國科學院物理研究所
• 主分類號: C30B23/00
• 分類號: C30B23/00;C30B29/38;H01L43/10;H01L43/12
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 郭廣迅;趙巖

1.一種反鐵磁氮化鉻薄膜的制備方法，包括以下步驟：

(1)制備多晶氮化鉻靶材：將氯化鉻粉末與氨基鈉粉末混合，預燒后壓成塊狀靶材，并再次燒結，得到多晶氮化鉻靶材；

(2)薄膜制備：將所述多晶氮化鉻靶材置于脈沖激光沉積設備的真空腔體中，利用脈沖激光沉積在襯底上生長氮化鉻薄膜。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其中，步驟(2)中所述氮化鉻薄膜的生長溫度為30～800℃。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其中，所述制備方法包括在步驟(2)中的生長過程中輔助以活性氮原子源。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其中，所述活性氮原子源的功率為100～500W，進氣量為0.5～10sccm，氮分壓為1×10^-7～9×10^-2Torr。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其中，步驟(2)中所述脈沖激光沉積過程中的激光能量密度為0.5～3J/cm²，激光頻率為1～20Hz。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其中，步驟(2)中所述脈沖激光沉積過程中的升降溫速率為1～20℃/min，升降溫氮分壓為1×10^-7～9×10^-2Torr。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其中，所述襯底選自氧化鎂、氧化鋁、玻璃和金屬材料中的一種。

8.權利要求1至7中任一項所述制備方法制得的反鐵磁氮化鉻薄膜。

9.根據權利要求8所述的反鐵磁氮化鉻薄膜，其中，所述氮化鉻薄膜的厚度為0.4nm至1μm。

10.根據權利要求8或9所述的反鐵磁氮化鉻薄膜，其中，當所述氮化鉻薄膜的厚度為單原胞層時，所述氮化鉻薄膜的電阻率不高于1Ω·cm。