地，步骤（1)中所述的原料为Pr的氧化物或碳酸盐、Ca的氧化物或碳 酸盐、Sr的氧化物或碳酸盐、Mn的氧化物或碳酸盐。进一步优选地，上述原料的纯度大于 99wt%〇
[0029] 再一方面，本发明还提供了上述异质结构材料用于微电子功能器件的用途。根据 本发明提供的用途，其中，所述微电子功能器件包括低温电场调控电阻开关。
[0030] 本发明在（001)、（Oll)或其斜切取向的PMN-PT衬底上生长具有相分离特征的 Pra7(CahSrx)a3MnO3钙钛矿型锰氧化物薄膜所获得的具有正的场致电阻效应的异质结构 可应用于低温电场调控电阻开关等微电子功能器件。Pra7(CahSrx)a3MnO3与衬底间大的晶 格失配度可增强Pra7(CahSrx)a3MnO3薄膜的相分离特征，在衬底上纵向施加偏置电场所产 生的极化效应、晶格应变效应以及静电场对薄膜相分离各相的影响共同作用的结果导致薄 膜面内出现各向同性、各向异性正的场致电阻效应。通过控制薄膜厚度、偏置电场的大小、 极性，可以方便地调节正场致电阻效应幅度，满足实际应用的需要。
[0031] 本发明提供的异质结构材料具有多方面优点。磁电阻以及场致电阻效应多为负的 效应（即磁场、电场导致电阻下降)，到目前为止，很少有正的场致电阻效应(外加静电场导 致电阻增大的效应）的报道。本发明提出在（001)、（Oll)或其斜切取向的PMN-PT衬底上 生长具有相分离特征的Pra7(CahSrx)a3MnO3锰氧化物异质结构，通过控制薄膜厚度、衬底 上纵向偏置电场的大小可以方便地调节极化效应、晶格应变效应以及静电场对薄膜相分离 各相的影响，进而调节薄膜面内正的场致电阻效应。正的场致电阻效应在新型微电子器件 设计和应用中具有特殊用途。本发明提供的可获得正的场致电阻效应的异质结构材料及其 制备方法具有设计简单、低功耗、方便易操作等特点，有利于器件应用。
【附图说明】
[0032] 以下，结合附图来详细说明本发明的实施方案，其中：
[0033] 图1示出本发明实施例中在PMN-PT单晶衬底的背面和Pr^CahSr丄.3Mn03薄膜 表面上蒸镀Au电极后在PMN-PT单晶衬底上施加纵向电场的电路示意图。
[0034]图 2 示出Pra7(Caa6Sra4)a3MnCVPMN-PT(Oll)的IOOnm薄膜在室温下采集的XRD 谱线。
[0035] 图3示出Prci7(Caci6Sra4)ci3MnO3靶材(块材）的电阻率-温度关系。
[0036]图 4a示出Pra7(Caa6Sra4)a3MnCVPMN-PT(Oll)的IOOnm薄膜面内（100)方向在 零磁场零电场下的电阻率-温度关系。
[0037]图 4b示出Pra7(Caa6Sra4)a3MnCVPMN-PT(Oll)的IOOnm薄膜面内（100)方向在 ± 10KV/cm和OKV/cm偏置电场下的电阻率-温度关系。
[0038]图 4c示出Pra7(Caa6Sra4)a3MnCVPMN-PT(Oll)的IOOnm薄膜面内（100)在 ±lOKV/cm偏置电场下升温过程中电阻变化率（dR=(R(E)-R(0))/R(0))和温度的关系。
[0039]图 5 示出PrQ.7 (CaQ.6SrQ.4)Q.3Mn03/PMN-PT(011)的 30nm薄膜在室温下采集的XRD谱 线。
[0040]图 6a示出Pra7(Caa6Sra4)a3MnCVPMN-PT(Oll)的 30nm薄膜面内（100)方向在零 磁场零电场下的电阻率-温度关系。
[0041]图 6b示出Pra7(Caa6Sra4)a3MnCVPMN-PT(Oll)的 30nm薄膜面内（100)方向 在-10KV/cm和OKV/cm偏置电场下的电阻率-温度关系。
[0042]图 6c示出Pra7(Caa6Sra4)a3MnCVPMN-PT(Oll)的 30nm薄膜面内（100)方向 在-lOKV/cm偏置电场下升温过程中电阻变化率（dR=(R(E)-R(0))/R(0))和温度的关系。
[0043]图 7 示出PrQ.7 (CaQ.6SrQ.4)Q.3Mn03/PMN-PT(001)的 30nm薄膜在室温下采集的XRD谱 线。
[0044]图 8a示出Pra7(Caa6Sra4)a3MnCVPMN-PT(OOl)的 30nm薄膜面内（100)方向在零 磁场零电场下的电阻率-温度关系。
[0045]图 8b示出Pra7(Caa6Sra4)a3MnCVPMN-PT(OOl)的 30nm薄膜面内（100)方向 在-10KV/cm和OKV/cm偏置电场下的电阻率-温度关系。
[0046]图 8c示出Pra7(Caa6Sra4)a3MnCVPMN-PT(OOl)的 30nm薄膜面内（100)方向 在-lOKV/cm偏置电场下升温过程中电阻变化率（dR=(R(E)-R(0))/R(0))和温度的关系。
[0047]注：附图中的PCSMO表示Pra7 (CaQ. 6SrQ. 4) Q. 3Mn03。
【具体实施方式】
[0048] 下面结合【具体实施方式】对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐 明本发明，而不是为了限制本发明的范围。
[0049] 本发明实施例中使用的PMN-PT单晶衬底的化学式为：0. 7Pb(Mg1/3Nb2/3) O3-O. 3PbTi03 丐钛矿型锰氧化物靶材的化学式为.丄.3Mn03，衬底和靶材的晶 胞参数分别为：4.017 A 和3.8545 A。对于（011)取向的〇? 7Pb(Mg1/3Nb2/3)〇3-〇. 3PbTi03 衬底和Pra7(Caa6Sra4)a3MnO3靶材，面内（100)、（Oil)方向的晶格失配度分别为4. 13%、 4. 30%〇
[0050] 实施例1
[0051] 本实施例在（Oll)取向的0. 7Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-O. 3PbTi03衬底上生长厚度为IOOnm 的Pra7(Caa6Sra4)a3MnO3薄膜，引入大的面内各向异性张应变，观察到显著的相分离现象， 即轨道有序绝缘相与铁磁金属相的共存，通过在衬底上纵向施加偏置电场获得薄膜面内正 的场致电阻效应。
[0052] 具体的制备方法如下：
[0053] (1)制备钙钛矿型锰氧化物靶材：将Pr6O1i、CaCO3、SrCO3和MnO2按化学式 Pr0.7 (CaQ. 6SrQ. 4) Q. 3Mn03的化学计量比进行配料，Pr6O11和CaCO3的纯度为99. 5%，SrCO3的纯度 为99. 99%，MnO2的纯度为99%。将配制好的原料进行充分研磨使其均匀混合。然后置于马 弗炉内，在900°C第一次预烧15小时，使碳酸盐完全分解。所得产物经充分研磨后在1200°C 煅烧24小时，冷却至室温后，进行第三次充分研磨，加压成型，在1250°C烧结48小时后获得 Pr0.7 (Ca〇. 6Sr〇. 4) ?. 3Mn03 靶材。
[0054] (2 )沉积钙钛矿型锰氧化物薄膜：将商购的（011)取向的0? 7Pb(Mgl/3Nb2/3) O3-O. 3PbTi03 (PMN-PT)单晶衬底(合肥科晶材料技术有限公司，厚度0. 2mm)经丙酮和 酒精超声清洗去除表面油污，之后用酒精、去离子水冲洗干净后，固定在加热盘上中心位 置。然后，将步骤（1)制得的靶材和载有衬底的加热盘装入脉冲激光沉积系统，抽真空至 I. 5XIO-4Pa,将衬底加热至700°C。充入高纯氧气（纯度为99. 999%)至90Pa，开启脉冲激 光，采用脉冲激光沉积技术(参考文献：PulsedLaserDepositionofThinFilms,edited byDouglasB.ChriseyandGrahamK.Hubler,JohnWiley&Sons, 1994.)在衬底上直接生 长钙钛矿型锰氧化物薄膜。沉积的条件包括：激光能量300mJ、脉冲频率I赫兹、腔体内衬 底和靶之间的距离4. 9cm、薄膜沉积温度700°C、沉积的时间为27分46秒。薄膜沉积厚度 为 100nm。
[0055] 将制得的薄膜原位在一个大气压的氧气气氛下随炉冷却到室温以保证薄膜的化 学配比，以防欠氧。
[0056] (3)在步骤（2)制得的Pra7(Caa6Sra4)a3MnCVPMN-PT(Oll)IOOnm的薄膜表面和 PMN-PT衬底背面分别蒸镀上金电极，在PMN-PT上纵向施加偏置电场，测量薄膜面内输运行 为(如图1所示)。
[0057] 产品测定及结果分析：
[0058] (1)利用Cu靶X射线衍射仪（Rigaku公司生产，型号：RINT2400)测定了样品在室 温下X射线衍射（XRD)谱线。图2示出本