[发明专利]一种磁控共溅射制备Fe-Sn-Se-Te四元薄膜的方法

权利要求书

1.一种磁控共溅射制备Fe-Sn-Se-Te四元薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将原子比为1-x∶x∶0.2~0.5∶0.5~0.8的铁粉、锡粉、硒粉和碲粉进行称量、研磨，其中x=0~0.2且x不为0，将充分研磨的粉末放入坩埚中，再将坩埚置于石英管中，使用真空封管机将石英管进行真空封管，真空度为1.5×10^-3~2.5×10^-3Pa，将封好的石英管放置在马弗炉中进行烧结，然后自然冷却取出；

步骤2：将步骤1得到的混合物研磨成粉末，压成坯体，进行高温烧结，烧结过程为：从室温以1.5~4℃/分钟的速率升温至950~1200℃，保温4~7小时，自然冷却后取出，制成FeSnSeTe靶材；

步骤3：将基底清洗后烘干备用；

步骤4：将FeSnSeTe靶材放在靶位上，基底放入腔室中，关闭腔室并抽真空，真空度为4×10^-4~9×10^-4Pa，往腔室中通入氩气，使溅射气压保持在1.0~2.0 Pa，射频功率为60~110W，沉积时间为45~120分钟，溅射结束，关闭电源；

步骤5：取出沉积好的薄膜，放入烧结炉中，在氩气环境下，从室温以1.5~4℃/分钟的速率升温至950~1200℃，保温4~7小时，自然冷却后取出，得到Fe-Sn-Se-Te四元薄膜。

2.根据权利要求1所述的一种磁控共溅射制备Fe-Sn-Se-Te四元薄膜的方法，其特征在于，铁粉的纯度≥99.8%，锡粉的纯度≥99.99%，硒粉的纯度≥99.99%，碲粉的纯度≥99.99%，研磨时间为0.5~1.5小时。

3.根据权利要求1所述的一种磁控共溅射制备Fe-Sn-Se-Te四元薄膜的方法，其特征在于，步骤1的烧结过程为：从室温以1~3℃/分钟的升温速率升温至550~800℃，保温10~15小时，自然冷却取出；

根据权利要求1所述的一种磁控共溅射制备Fe-Sn-Se-Te四元薄膜的方法，其特征在于，步骤2的坯体直径为25~35 mm，厚度为2.5~3.5mm。

4.根据权利要求1所述的一种磁控共溅射制备Fe-Sn-Se-Te四元薄膜的方法，其特征在于，所述的基底为单晶硅（111）基底，A1₂0₃（0001）基底或GaAs(211)基底，基底的长、宽、高的尺寸分别为5~30 mm、5~30 mm、0.5~3 mm。

5.根据权利要求1所述的一种磁控共溅射制备Fe-Sn-Se-Te四元薄膜的方法，其特征在于，所述基底使用乙醇和丙酮交替清洗3次。

6.根据权利要求1所述的一种磁控共溅射制备Fe-Sn-Se-Te四元薄膜的方法，其特征在于，称量、研磨、研磨、压片和烧过程均在保护气体中进行。