[发明专利]制备铝镓酸铋薄膜的气体脉冲序列

摘要

一种制备Bi(Al_xGa_1‑x)O₃薄膜的气体脉冲序列，由有机铋源气体脉冲、有机铝源气体脉冲、有机镓源气体脉冲、氧前驱体气体脉冲、惰性气体脉冲组成，在一个生长周期中，各气体脉冲数量为4的倍数且不小于12，有机铋源气体脉冲和有机铝源气体脉冲的数量之和等于氧前驱体脉冲的数量，有机铋源气体脉冲、有机铝源气体脉冲和氧前驱体气体脉冲的数量之和等于惰性气体脉冲的数量，在任意一个有机铋源气体脉冲或氧前驱体气体脉冲或有机铝气体脉冲的之前或之后，都具有一个惰性气体脉冲；在任一个有机铋源气体脉冲或有机铝气体脉冲的次邻近处，都还具有一个氧前驱体气体脉冲。可以实现Bi(Al_xGa_1‑x)O₃薄膜生长厚度的精确可控。

主权项

1.一种制备Bi(Al_xGa_1‑x)O₃薄膜的气体脉冲序列，Bi(Al_xGa_1‑x)O₃薄膜采用自限制性的表面化学吸附反应得到，所述表面化学吸附反应特指朗缪尔吸附机制的不可逆的化学吸附反应；其特征在于：气体脉冲序列由有机铋源气体脉冲、有机铝源气体脉冲、有机镓源气体脉冲、氧前驱体气体脉冲、惰性气体脉冲组成，按照一定的次序依次通入真空反应腔中；在每一个生长周期内，有机镓源气体脉冲、有机铝源气体脉冲按照一定的比例交替混插在气体脉冲时序中，所述有机镓源气体脉冲、有机铝源气体脉冲比例由期望得到的Bi(Al_xGa_1‑x)O₃薄膜的组分、所采用的有机镓源及有机铝源种类来决定；在一个生长周期中，各个气体脉冲的数量为4的倍数且不小于12；所述有机铋源为三(2,2,6,6‑四甲基‑3,5‑庚二酮酸)铋(III)；有机铝源为三乙基铝，有机镓源为三乙基镓；所述氧前驱体气体可以是H₂O、O₂、O₃其中任意一种，也可以是其中任意两种或三种的混合气体；所述“惰性气体”指在整个薄膜制备过程中不会与前驱体发生化学反应的气体；所述气体脉冲时序的排列规律如下：在每一个生长周期中，各个气体脉冲通过管路依次通入真空反应腔中，托盘和衬底依次暴露在这些气体脉冲形成的气体氛围中；且，在一个生长周期中，有机铋源气体脉冲和有机铝源气体脉冲的数量之和等于氧前驱体脉冲的数量，有机铋源气体脉冲、有机铝源气体脉冲和氧前驱体气体脉冲的数量之和等于惰性气体脉冲的数量；在任意一个有机铋源气体脉冲或氧前驱体气体脉冲或有机铝气体脉冲的之前或之后，都具有一个惰性气体脉冲；且在满足上述条件的情况下，在任意一个有机铋源气体脉冲或有机铝气体脉冲的次邻近处，都还具有一个氧前驱体气体脉冲；有机铋源气体脉冲的数量与有机铝源气体脉冲+有机镓源气体脉冲的数量按照如下原则进行分配：在一个生长周期中，衬底上沉积得到的铋、铝+镓的化学计量比在1:1~1:1.1的范围内。