[发明专利]一种降低尖晶石铁氧体薄膜材料退火温度的制备方法无效
申请号: | 200710050348.1 | 申请日: | 2007-10-30 |
公开(公告)号: | CN101230446A | 公开(公告)日: | 2008-07-30 |
发明(设计)人: | 钟智勇;张怀武;荆玉兰;刘爽;唐晓莉;苏桦;贾利军;金沈贤 | 申请(专利权)人: | 电子科技大学 |
主分类号: | C23C14/22 | 分类号: | C23C14/22;C23C14/58;C23C14/08;C23C14/54 |
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地址: | 610054四*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 降低 尖晶石 铁氧体 薄膜 材料 退火 温度 制备 方法 | ||
1.一种降低尖晶石铁氧体薄膜材料退火温度的制备方法,通过如下步骤实现:
步骤1.在基片上制备Fe3O4缓冲层薄膜;
步骤2.在Fe3O4缓冲层薄膜上溅射尖晶石结构铁氧体薄膜;
步骤3.对尖晶石结构铁氧体薄膜进行退火晶化处理;
其中,所述步骤3.的退火晶化处理条件为:退火环境为空气环境,退火温度为400-500℃,退火时间为0.5-3小时。
2.根据权利要求1所述的降低尖晶石铁氧体薄膜材料退火温度的制备方法,其特征在于,所述步骤1.中的基片是各种取向的单晶Si、GaAs、InP或Al2O3基片;制备Fe3O4缓冲层薄膜的方法是磁控溅射法、脉冲激光沉积法或分子束外延法;制备的Fe3O4缓冲层薄膜厚度为20-100nm。
3.根据权利要求1或2所述的降低尖晶石铁氧体薄膜材料退火温度的制备方法,其特征在于,所述步骤2.中溅射制备尖晶石结构铁氧体薄膜的条件为:靶材为纯度98%以上的尖晶石结构铁氧体氧化物,背底真空小于1×10-3Pa,溅射工作气体为氩气,气压为1×10-2Pa-5Pa,基片温度为100-350℃,溅射功率密度为0.01-10W/cm2。
4.根据权利要求3所述的降低尖晶石铁氧体薄膜材料退火温度的制备方法,其特征在于,所述步骤2.中溅射制备的尖晶石结构铁氧体薄膜为CoFe2O4尖晶石铁氧体薄膜。
5.根据权利要求2所述的降低尖晶石铁氧体薄膜材料退火温度的制备方法,其特征在于,所述步骤1.中的基片是单晶Si(100)基片;制备Fe3O4缓冲层薄膜的方法是磁控溅射法中的直流磁控反应溅射法;具体工艺为:
首先,以直流磁控反应溅射法基片上制备铁氧化物薄膜,工艺条件:背底真空2×10-6Pa;工作气氛为氩气加氧气,气压1.25×10-2Pa,其中氧气占10%;溅射功率200W,溅射时间45s;溅射的铁氧化物薄膜厚度为50nm;
其次,在真空中退火形成Fe3O4缓冲层薄膜,工艺条件:真空度5×10-4Pa,退火温度350℃,时间1小时。
6.根据权利要求4所述的降低尖晶石铁氧体薄膜材料退火温度的制备方法,其特征在于,所述步骤2.在Fe3O4缓冲层薄膜上溅射CoFe2O4尖晶石结构铁氧体薄膜的具体工艺条件:基片温度350℃,背底真空5×10-4Pa,溅射气氛氩气,气压为1.0Pa,溅射功率120W,对应的功率密度为1.1W/cm2,溅射时间半小时;溅射的CoFe2O4薄膜厚度为100nm;所述步骤3.对尖晶石结构铁氧体薄膜进行退火晶化处理的具体条件为:温度500℃,时间3小时。
7.根据权利要求5所述的降低尖晶石铁氧体薄膜材料退火温度的制备方法,其特征在于,所述步骤2.在Fe3O4缓冲层薄膜上溅射的尖晶石结构铁氧体薄膜为CoFe2O4尖晶石结构铁氧体薄膜,具体工艺条件:基片温度350℃,背底真空5×10-4Pa,溅射气氛氩气,气压为1.0Pa,溅射功率120W,对应的功率密度为1.1W/cm2,溅射时间半小时;溅射的CoFe2O4薄膜厚度为100nm;所述步骤3.对尖晶石结构铁氧体薄膜进行退火晶化处理的具体条件为:温度500℃,时间3小时。
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