[发明专利]一种采用原位磁场来调控原子层沉积薄膜磁性的方法

权利要求书

1.一种采用原位磁场来调控原子层沉积薄膜磁性的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将洁净的基片放置在永磁体的磁极上，并将基片和永磁体置于真空反应腔体中加热备用，且加热温度小于永磁体的居里温度；

所述步骤1)中基片的洁净处理包括：首先分别用丙酮和无水乙醇依次清洗基片10～15分钟；然后用去离子水反复超声清洗3～5次，每次各5～10分钟；最后清洗完成后将基片取出用干燥的氮气吹干；

2)以二茂铁蒸汽作为铁源，以氧气作为氧源，将二茂铁蒸汽和氧气交替脉冲送入真空反应腔体中，对基片进行若干次原子层沉积循环，直至基片的表面上均匀沉积上保形的Fe₃O₄薄膜；

所述步骤2)中每个原子层沉积循环包括：首先进行1～4s氧气源脉冲；然后用氮气清洗6-16s；其次进行0.1～0.4s二茂铁源脉冲；最后用氮气清洗6～16s；

3)向真空反应腔体中充入惰性气体，待基片自然冷却至室温后取出。

2.根据权利要求1所述的一种采用原位磁场来调控原子层沉积薄膜磁性的方法，其特征在于，所述步骤1)中基片和永磁体在惰性气氛下加热至350～450℃。

3.根据权利要求2所述的一种采用原位磁场来调控原子层沉积薄膜磁性的方法，其特征在于，所述基片为Au/Si基片或Pt/Si基片，所述永磁体的居里温度大于450℃。

4.根据权利要求3所述的一种采用原位磁场来调控原子层沉积薄膜磁性的方法，其特征在于，所述永磁体为直径为10mm-50mm、厚度为5mm-10mm的圆柱形SnCo磁铁。

5.根据权利要求1所述的一种采用原位磁场来调控原子层沉积薄膜磁性的方法，其特征在于，所述步骤2)中二茂铁蒸汽是将二茂铁在原子层沉积设备的固态源加热装置中加热至140～160℃后得到。

6.根据权利要求5所述的一种采用原位磁场来调控原子层沉积薄膜磁性的方法，其特征在于，所述二茂铁蒸汽和氧气采用响应速度为毫秒级的ALD脉冲阀来控制两种源交替脉冲送入真空反应腔体中。