[发明专利]基于Pt衬底的外延取向铌酸锂薄膜及其生长方法

权利要求书

1.一种基于Pt(111)衬底的(006)外延取向铌酸锂薄膜，其特征为：衬底选择Pt(111)基片，靶材选取沿C轴提拉法生长的同成分或掺镁6.5mol％或掺铁8.0wt％铌酸锂单晶，薄膜表现出铌酸锂(006)和(0012)特征衍射峰，薄膜厚度为300nm～600nm，

所述基于Pt(111)衬底的(006)外延取向铌酸锂薄膜采用如下生长方法，包括：采用脉冲激光沉积方法制备而成，控制靶材与衬底间距为5cm，衬底温度为680～700℃，激光功率为300-500mJ，生长过程氧压为30Pa，具体步骤如下：

1)检查激光器、真空系统以及电柜控制系统等设备是否运行正常，将采用提拉法制得的铌酸锂单晶靶材放置在靶托；

2)把用去离子水冲洗过的Pt(111)基片，依次使用丙酮、无水乙醇、去离子水超声15-20min，然后使用高纯氮气吹干，放入生长室，开启激光器自检，使用机械泵和分子泵将生长室背底真空度抽至10^-6Pa，设定程序加热衬底，升温速率为20℃/min，待衬底加热到550℃将生长室通入一定流量的氧气，并关闭分子泵；

3)待分子泵完全关闭后，加大氧气流量将生长室氧压调节为30Pa，温度升至680～700℃后保持5min；

4)待衬底温度稳定后，调节衬底和靶材位置间距为5cm，旋转挡板隔断衬底与靶材，预溅射5min去除靶材表面残留物和杂质；

5)待预溅射结束后，旋开挡板，开启衬底和靶材托盘按钮使两者分别正、反向旋转，将激光器设定为EGY-NGR模式，激光器参数：能量密度300-500mJ、频率为3Hz，设定完毕后，启动激光器开始进行薄膜沉积操作，沉积时间根据所需铌酸锂薄膜厚度进行相应调整；

6)生长过程结束后，在大气压强的氧气氛围中原位退火30min后缓慢降至400℃，抽真空后再自然降至室温，取出薄膜样品。

2.如权利要求1所述的基于Pt(111)衬底的(006)外延取向铌酸锂薄膜，其特征为：步骤2)中，生长室中通入氧气的的速率为5sccm。

3.如权利要求1所述的基于Pt(111)衬底的(006)外延取向铌酸锂薄膜，其特征为：步骤3)中，生长室中氧压为30Pa。

4.如权利要求1所述的基于Pt(111)衬底的(006)外延取向铌酸锂薄膜，其特征为：步骤6)中，降温速率为3～5℃/min。

5.如权利要求1所述的基于Pt(111)衬底的(006)外延取向铌酸锂薄膜的应用，其特征为：所述外延薄膜可用于铌酸锂薄膜畴调控及波导、微腔、超材料超表面、传感器、探测器的制备。