[发明专利]一种具有高载流子浓度和高电子迁移率的铝酸镧/钛酸锶异质结及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种具有高载流子浓度和高电子迁移率的LaAlO₃/SrTiO₃异质结，其特征在于：包括衬底及其表面的外延层；所述外延层具有LaAlO₃与SrTiO₃交替呈现的量子阱结构；

所述外延层的总厚度为10nm～0.5μm，包含至少5个交替叠加的LaAlO₃薄层与SrTiO₃薄层；

所述衬底为晶体学取向为(100)或(111)或(110)的SrTiO₃。

2.权利要求1所述的一种具有高载流子浓度和高电子迁移率的LaAlO₃/SrTiO₃异质结的制备方法，其特征在于：将衬底进行表面清洁处理后，通过激光分子束外延法在衬底表面生成LaAlO₃与SrTiO₃交替呈现的量子阱结构外延层，冷却至室温，即得；通过激光分子束外延法在衬底表面生成LaAlO₃与SrTiO₃交替呈现的量子阱结构外延层的条件：温度为700℃～900℃，氧气氛围压力为10^-8Torr～10^-1Torr，激光能量为0.8J/cm²～2.5J/cm²，激光频率为1Hz～10Hz，衬底离靶材的距离为2～15cm。

3.根据权利要求2所述的一种具有高载流子浓度和高电子迁移率的LaAlO₃/SrTiO₃异质结的制备方法，其特征在于：所述衬底表面采用有机醇类溶剂超声清洗5～10分钟至表面干净。

4.根据权利要求2所述的一种具有高载流子浓度和高电子迁移率的LaAlO₃/SrTiO₃异质结的制备方法，其特征在于：所述冷却过程中降温速率为10℃/min～40℃/min。

5.权利要求1所述的一种具有高载流子浓度和高电子迁移率的LaAlO₃/SrTiO₃异质结的应用，其特征在于：应用于制备晶体管。

6.根据权利要求5所述的一种具有高载流子浓度和高电子迁移率的LaAlO₃/SrTiO₃异质结的应用，其特征在于：通过光刻胶工艺在LaAlO₃/SrTiO₃异质结的外延层表面制备晶体管图形。

7.根据权利要求6所述的一种具有高载流子浓度和高电子迁移率的LaAlO₃/SrTiO₃异质结的应用，其特征在于：所述晶体管图形包括源极、漏极和控制栅。