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一種稀土鎳基氧化物多晶薄膜材料的制備方法與流程

文檔序號(hào):12168642閱讀:來源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種稀土鎳基氧化物多晶薄膜材料的制備方法,其特征在于,在襯底材料表面生長(zhǎng)具有與稀土鎳基鈣鈦礦氧化物材料晶格參數(shù)相近,在所使用生長(zhǎng)條件下處于熱力學(xué)穩(wěn)定狀態(tài)的氧化物材料緩沖層;在緩沖層表面進(jìn)一步利用真空沉積法沉積稀土鎳基鈣鈦礦氧化物薄膜。

2.如權(quán)利要求1所述的稀土鎳基氧化物多晶薄膜材料的制備方法,其特征在于,所述稀土鎳基鈣鈦礦氧化物材料的晶體結(jié)構(gòu)為ABO3的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)ReNiO3:Re位為單一稀土元素或多種稀土元素的組合,包括釤、釹、銪、鐠、釤釹、釤鐠、銪釹、銪鋪,鎳元素占據(jù)鈣鈦礦結(jié)構(gòu)中的B位,其中釤釹Re=SmxNd1-x,0<x<1;釤鐠Re=SmxPr1-x,0<x<1;銪釹Re=EuxNd1-x,0<x<1;銪鋪Re=EuxPr1-x,0<x<1。

3.如權(quán)利要求1所述的稀土鎳基氧化物多晶薄膜材料的制備方法,其特征在于,所述氧化物材料緩沖層與所需生長(zhǎng)稀土鎳基鈣鈦礦氧化物材料相近的晶格參數(shù),晶格參數(shù)差別不超過5%;緩沖層為多晶材料,與襯底無外延關(guān)系,其厚度在5-500納米范圍內(nèi)。

4.如權(quán)利要求1或3所述的稀土鎳基氧化物多晶薄膜材料的制備方法,其特征在于,所述緩沖層材料的組分包括:鍶銣氧SrRuO3、鈦酸鍶SrTiO3、鑭摻雜鈦酸鍶La0.4Sr0.6TiO3、釹摻雜鈦酸鍶SrNd0.2Ti0.8O3、鈦酸鋇BaTiO3、鈦酸鈣CaTiO3

5.如權(quán)利要求1所述的稀土鎳基氧化物多晶薄膜材料的制備方法,其特征在于,所述襯底材料包括單晶硅、多晶硅、玻璃、石英、單晶鍺、多晶鍺。

6.如權(quán)利要求1所述的稀土鎳基氧化物多晶薄膜材料的制備方法,其特征在于,所述真空沉積方法主要包括:脈沖激光沉積法、磁控濺射法、金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積法。

7.如權(quán)利要求1或6所述的稀土鎳基氧化物多晶薄膜材料的制備方法,其特征在于,脈沖激光沉積法生長(zhǎng)緩沖層:沉積背景氣體為氧氣,沉積壓力在0.01-100帕斯卡,沉積溫度200-1000攝氏度;脈沖激光沉積法生長(zhǎng)稀土鎳基氧化物:沉積背景氣體為氧氣,沉積壓力在0.1-100帕斯卡,沉積溫度200-1000攝氏度。

8.如權(quán)利要求1或6所述的稀土鎳基氧化物多晶薄膜材料的制備方法,其特征在于,磁控濺射法生長(zhǎng)緩沖層:沉積背景氣體為氧氣氬氣混合氣體,沉積壓力在0.1-100帕斯卡,沉積溫度200-1000攝氏度;磁控濺射法生長(zhǎng)稀土鎳基氧化物:沉積背景氣體為氧氣氬氣混合氣體,沉積壓力在0.1-100帕斯卡,沉積溫度200-1000攝氏度。

9.如權(quán)利要求1或6所述的稀土鎳基氧化物多晶薄膜材料的制備方法,其特征在于,金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積法生長(zhǎng)稀土鎳基氧化物:使用含有Ni、稀土元素的有機(jī)氣源與氧氣的混合氣體,生長(zhǎng)壓力1-1000帕斯卡,生長(zhǎng)溫度200-1000攝氏度。

10.如權(quán)利要求9所述的稀土鎳基氧化物多晶薄膜材料的制備方法,其特征在于,所述含有Ni、稀土元素的有機(jī)氣源,Ni選擇Ni(tmhd)2,稀土元素的有機(jī)氣源選擇Re(tmhd)2

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