[发明专利]一种Ar粒子辐照增强Cr掺杂ZnO薄膜铁磁性的方法

权利要求书

1.一种Ar粒子辐照增强Cr掺杂ZnO薄膜铁磁性的方法，其特征在于，以一定剂量的Ar粒子对Cr掺杂ZnO薄膜进行辐照，所述Cr掺杂ZnO薄膜的化学式为Zn_1-xCr_xO，其中0＜ x≤0.05。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，0.01≤x≤0.05。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述Ar粒子的辐照剂量为7×10¹⁴～5×10¹⁶ cm^-2。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述Ar粒子的辐照能量为2.5～3.0MeV，辐照过程在室温下进行。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述辐照在Cr掺杂ZnO薄膜中产生了阳离子空位，通过调节Ar粒子辐照剂量和/或辐照能量来调控阳离子空位的浓度。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，经所述辐照后的Cr掺杂ZnO薄膜的饱和磁化强度相对于辐照前提高了65%以上。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述辐照不改变所述薄膜的组成和相。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述Cr掺杂ZnO薄膜的制备方法为物理气相沉积法、化学气相沉积法、溶胶-凝胶法和电化学方法中的至少一种，优选为磁束缚电感耦合等离子体增强物理气相沉积法。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述Cr掺杂ZnO薄膜的制备方法包括：

（1）将清洁干燥的衬底、Zn_1-xCr_xO靶材放入腔室中；

（2）将腔室本底真空抽至≤5.0×10^-4Pa，通入高纯Ar，调节腔体的压强在1.0～1.5 Pa，然后将衬底加热至300～350 ℃；

（3）最后开启射频电源，在100～150 W的功率下溅射1.5～2小时。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述衬底的材料为硅片、蓝宝石、碳化硅和石英玻璃中的至少一种。