[发明专利]拓扑绝缘体Bi2Se3/FeSe2异质结构薄膜的制备方法

权利要求书

1.一种拓扑绝缘体Bi₂Se₃/FeSe₂异质结构薄膜的制备方法，其步骤是：

a、FeSe基膜的制备：以FeSe材料作为靶材，在Si(100)基片上磁控溅射形成FeSe基膜；所述的磁控溅射的具体做法是：基片与靶材的间距为5cm-7cm，将磁控溅射设备的真空室抽真空至气压小于2×10^-4Pa，再通入分析纯的氩气，使真空室的气压为0.4Pa-0.6Pa，调整衬底温度为380-420℃，溅射功率密度为2.80W/cm²-3.31W/cm²，溅射时间为10-30min；

b、FeSe₂退火成相：将a步得到的溅射有FeSe基膜的基片和硒粒一起封入气压小于1×10^-2Pa的真空石英管中，再将真空石英管置于热处理炉中，进行退火成相处理，即在基片上得到FeSe₂薄膜；所述的硒粒和基片上的FeSe基膜的质量比为0.1-0.5：1；

c、Bi₂Se₃基膜的制备：以Bi₂Se₃材料作为靶材，在b步得到的含FeSe₂薄膜的基片上，磁控溅射一层Bi₂Se₃膜，进而在基片上形成Bi₂Se₃/FeSe₂基膜；所述的磁控溅射的具体做法是：基片与靶材的间距为5cm-7cm，将磁控溅射设备的真空室抽真空至气压小于2×10^-4Pa，再通入分析纯的氩气，使真空室气压为0.25-0.35Pa，调整衬底温度为280-320℃，溅射功率密度为2.29W/cm²-2.80W/cm²，溅射时间为3-5min；

d、Bi₂Se₃退火成相：将c步得到的带Bi₂Se₃/FeSe₂基膜的基片和硒粒一起封入气压小于1×10^-2Pa的真空石英管中，所述的硒粒和基片上的Bi₂Se₃膜的质量比为0.1-0.5：1；再将真空石英管置于热处理炉中，进行退火成相处理，即制得拓扑绝缘体Bi₂Se₃/FeSe₂异质结构薄膜。

2.根据权利要求1所述的一种拓扑绝缘体Bi₂Se₃/FeSe₂异质结构薄膜的制备方法，其特征在于：所述b步中退火成相处理的具体做法是，以2℃-3℃/分钟的升温速度升至480-520℃，保温6-7小时，然后随炉冷却。

3.根据权利要求1所述的一种拓扑绝缘体Bi₂Se₃/FeSe₂异质结构薄膜的制备方法，其特征在于：所述d步中退火成相处理的具体做法是，以2℃-3℃/分钟的升温速度升至280-320℃，保温1-3小时，然后随炉冷却。