[發(fā)明專利]鈣鈦礦型堿土礬酸鹽薄膜鐵電異質(zhì)結(jié)構(gòu)及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210124482.6
• 申請(qǐng)日: 2022-02-10
• 公開（公告）號(hào): CN114551717A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭明;關(guān)朋飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L43/08
• 分類號(hào): H01L43/08;H01L43/12;C30B25/18
• 代理公司: 北京和聯(lián)順知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11621
• 代理人: 王歡

1.鈣鈦礦型堿土礬酸鹽薄膜鐵電異質(zhì)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述異質(zhì)結(jié)構(gòu)包含鐵電單晶襯底和在襯底上外延生長(zhǎng)的鈣鈦礦型堿土礬酸鹽薄膜。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈣鈦礦型堿土礬酸鹽薄膜鐵電異質(zhì)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述鐵電單晶襯底包含PMN-PT、PIN-PMN-PT、PZN-PT中任一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈣鈦礦型堿土礬酸鹽薄膜鐵電異質(zhì)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述鈣鈦礦型堿土礬酸鹽包含CaVO₃、SrVO₃、BaVO₃中任一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈣鈦礦型堿土礬酸鹽薄膜鐵電異質(zhì)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述鈣鈦礦型堿土礬酸鹽薄膜表現(xiàn)出關(guān)聯(lián)金屬特性。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈣鈦礦型堿土礬酸鹽薄膜鐵電異質(zhì)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述鈣鈦礦型堿土礬酸鹽薄膜厚度為20-300nm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈣鈦礦型堿土礬酸鹽薄膜鐵電異質(zhì)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述異質(zhì)結(jié)構(gòu)還包含在所述鈣鈦礦型堿土礬酸鹽薄膜表面以及鐵電單晶襯底背面鍍上的金屬電極，所述金屬電極包含金、銀、鉑和鈦中任一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的鈣鈦礦型堿土礬酸鹽薄膜鐵電異質(zhì)結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：選取鈣鈦礦型堿土礬酸鹽陶瓷塊體為靶材；

步驟2：然后采用脈沖激光沉積技術(shù)，在鐵電單晶襯底上沉積一層外延的鈣鈦礦型堿土礬酸鹽薄膜。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鈣鈦礦型堿土礬酸鹽薄膜鐵電異質(zhì)結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所使用堿土礬酸鹽陶瓷塊體靶材化學(xué)通式為A₂V₂O₇(A＝Ca、Sr、Ba)，其純度大于99.99％。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鈣鈦礦型堿土礬酸鹽薄膜鐵電異質(zhì)結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述脈沖激光沉積的工藝參數(shù)包括：使用XeCl準(zhǔn)分子激光器，波長(zhǎng)λ＝308nm，激光能量密度1-5J/cm²，襯底與靶材之間的距離為4-8cm，沉積溫度600-920℃，背底真空度小于10^-6Torr，沉積時(shí)間10-90min。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的鈣鈦礦型堿土礬酸鹽薄膜鐵電異質(zhì)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用方法，其特征在于，通過(guò)向鐵電單晶襯底施加縱向直流偏置電場(chǎng)，產(chǎn)生逆壓電效應(yīng)，在襯底中引入線性增加的面內(nèi)壓應(yīng)變，并傳遞至薄膜，線性地降低薄膜的電阻，從而在外延薄膜中實(shí)現(xiàn)線性的電致電阻效應(yīng)，通過(guò)精確控制偏置電場(chǎng)的極性和大小，可以調(diào)節(jié)電阻的變化幅度及其非易失性。