[发明专利]具有室温磁电阻效应的Ti0.57Cr0.43N/p-Si异质结构及制备方法

权利要求书

1.一种具有室温磁电阻效应的Ti_0.57Cr_0.43N/p-Si异质结构，其特征是Ti_0.57Cr_0.43N层为多晶结构，并且为柱状生长；与单晶Si之间的界面没有发生扩散现象，形成异质结构；在电流迁都为0.04mA时和200奥斯特磁场下，磁电阻达200％。

2.权利要求的具有室温磁电阻效应的Ti_0.57Cr_0.43N/p-Si制备方法，其特征是方法如下：

1)采用中科院沈阳科学仪器研制中心生产的DPS-III型超高真空对向靶磁控溅射镀膜机，基底材料为抛光的p型Si(100)单晶片，在对向摆放的靶头上安装一对纯度为99.99％的Ti靶，一头作为磁力线的N极，另一头为S极；Ti靶材厚度为4mm，直径为60mm；为了掺入Cr，在Ti靶的表面均匀放置Cr片，Cr片的面积为6mm²，Cr片的数量为160片；两个靶之间的距离为80mm，靶的轴线与放有MgO基底材料的样品架之间的距离为80mm；

2)将p型Si(100)单晶片材料采用金刚石刀划开，面积为0.5cm×0.8cm；

3)通过超声波的方式将表面杂质清除后，将划好的p型Si(100)单晶片安装在对向靶连线的中垂线处的基片架上；

4)开启DPS-III超高真空对向靶磁控溅射镀膜机，先后启动一级机械泵和二级分子泵抽真空，直至溅射室的背底真空度优于1×10^-5Pa；

5)向真空室通入纯度为99.999％的Ar和N₂的混合气体，将真空度保持在1Pa，其中Ar气的流量为60sccm，N₂气的流量为60sccm；

6)将基片架上的p型Si(100)单晶片温度以10℃/秒的速度升至550℃；

7)开启溅射电源，在一对Ti靶上施加0.2A的电流和1050V的直流电压，预溅射15分钟，等溅射电流和电压稳定；

8)打开基片架上的档板开始溅射，p型Si(100)单晶片位置固定；

9)薄膜沉积时间为15分钟；

10)溅射结束后，关闭基片架上的档板，然后关闭溅射电源，停止通入溅射气体Ar和N₂，完全打开闸板阀，继续抽真空，并且将p型Si(100)单晶片温度以5℃/min的降温速率降至室温，然后关闭真空系统；向真空室充入纯度为99.999％的氮气，打开真空室，取出多晶Ti_0.57Cr_0.43N/p-Si异质结构。