一种新型的钙钛矿锰基氧化物薄膜材料及其制备方法

文档序号:3427518阅读:243来源:国知局
专利名称:一种新型的钙钛矿锰基氧化物薄膜材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种新型的钙钛矿型锰基氧化物薄膜材料及其制备方法,特别是一种A位电 子掺杂型的半导体钙钛矿锰基氧化物钕锆锰氧Nda75Zra25Mn03薄膜材料及其制备方法。
背景技术
钙钛矿型化合物具有通式AB03,这类材料具有特定的立方晶体结构A位离子位于立 方晶胞的顶点,B位离子位于体心,O2—位于面心。钙钛矿型锰基氧化物是指B位为Mn离子、 A位为La、 Nd、 Pr等+3价稀土元素的钙钛矿型化合物,其通式为AMn03。而A位掺杂型钙 钛矿型锰基氧化物是指在AMn03化合物的基础上,在A位掺入其它元素,使A位被两种或 两种以上不同元素占据、Mn离子由单一价态变为混合价态,以改变材料的性质。
A位掺杂的钙钛矿型锰基氧化物主要包括A位空穴掺杂型钙钛矿锰基氧化物和A位电子 掺杂型钙钛矿锰基氧化物,目前这两种材料研究和应用最为广泛。A位惨杂的钙钛矿锰基氧 化物的主要用途之一是应用于半导体p-n结。半导体p-n结由p区和n区组成,分别为p型 半导体和n型半导体。A位空穴掺杂型钙钛矿锰基氧化物是一种p型半导体,可应用于半导 体p-n结的p区;电子掺杂型钙钛矿锰基氧化物是一种新型的n型半导体,可应用于半导体 p-n结的n区。半导体p-n结在二极管领域具有广泛的应用,利用其基本特性可以制造出多种 功能的晶体二极管,如整流二极管、检波二极管、开关二极管、稳压二极管、雪崩二极管、 隧道二极管等等。此外,半导体p-n结还是构成双极型晶体管和场效应晶体管的核心,是现 代电子技术的基础。
A位电子掺杂型钙钛矿锰基氧化物在半导体器件中应用的基础是制备薄膜形态的材料, 以满足半导体工艺过程需要,降低器件的尺寸,从而满足微电子器件小型化的需求。同时, 要求制备出的薄膜具有良好的单相性、外延性,以保持器件性能的稳定。制备薄膜材料的方 法有很多种,其中包括化学气相沉积(CVD),如液相沉积、电解沉积及金属有机化学气相沉 积等;物理气相沉积(PVD),如蒸发沉积、激光分子束外延、脉冲激光沉积及磁控溅射等, 其中磁控溅射又可分为直流磁控溅射、射频磁控溅射和励磁磁控溅射。
磁控溅射方法是一种十分普遍且有效的薄膜沉积方法,目前已被广泛应用于微电子、光 学薄膜、材料表面处理中等领域中,特别是在半导体工艺制程中用于沉积集成电路晶体管的 金属电极层。与其它薄膜制备工艺相比,磁控溅射方法具有工艺稳定,易于控制,效率高, 设备价格适中,薄膜致密、针孔小、与衬底之间附着性好等优点。
磁控溅射的原理如下经过电场加速的电子飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞,电离 出大量的氩离子和电子。电子飞向基片,氩离子在电场的作用下加速轰击靶材,溅射出大量 的靶材原子。呈中性的靶原子(或分子)沉积在基片上成膜。而产生的二次电子在加速飞向 基片的过程中受磁场洛仑兹力的影响,被束缚在靠近靶面的等离子体区域内,该区域内等离 子体密度很高,二次电子在磁场的作用下围绕靶面做圆周运动,在运动过程中不断撞击电离 出大量的氩离子轰击靶材,经过多次的碰撞后电子的能量逐渐降低,摆脱磁力线的束缚,远离靶材,最终沉积在基片上。在磁控溅射过程中,如果使用绝缘材料靶时,轰击靶材的正离 子会在靶面上累积,使其带正电,靶电位上升,使得电极间的电场逐渐变小,直至辉光放电 熄灭和溅射停止。所以直流磁控溅射不能用来溅射沉积绝缘介质薄膜。为了溅射沉积非金属 材料,必须使用交流电源,即射频溅射。由于交流电源的正负性发生周期交替,当溅射靶处 于正半周时,电子流向靶面,中和其表面积累的正电荷,并且积累电子,使其表面呈现负偏 压,导致在射频电压的负半周期时吸引正离子轰击靶材,从而实现溅射。
目前,已经有报道制备出了少数几种A位电子掺杂型的钙钛矿锰基氧化物薄膜材料。如 C. Mitra等人(Phys. Rev. B 67, 092404, 2003)及W. J. Chang等人(J, Appl. Phys, 96, 4357, 2004) 均报道了利用脉冲激光沉积技术以Lao.7Ceo.3Mn03块体为靶材在单晶SrTi03基底上制备出了 La0.7CeQ.3MnO3薄膜材料;P. Raychaudhuri等人(J. Appl, Phys. 93, 8328, 2003)报道了利用脉 冲激光沉积技术以La^CexMnC)3块体为靶材在单晶LaA103基底上制备了 Lai-xCexMn03 (0 ^ x ^ 0.3)薄膜材料;T. W. Eom等人(Appl. Phys, Lett. 94, 152502, 2009)报道了利用交叉束激 光沉积技术以Laa9CeaiMn03为靶材在LaA103单晶基底上制备了 La。.9CecnMn03薄膜材料; G. M. Tao等人(丄App.Phys. 105, 033707, 2009)报道了利用脉冲激光沉积技术以 Lao.8Tea2Mn03块体为靶材在单晶SrTi03基底上制备出了 Laa8Tea2Mn03薄膜材料。
尽管目前已经制备出了 A位电子掺杂型的钙钛矿锰基氧化物薄膜,但其种类还相对较少, 仅局限于LaMn03的A位Ce掺杂和Te掺杂,掺杂范围也相对较小,仅局限于x < 0.3的有限 几种薄膜样品。制备方法多采用脉冲激光沉积技术,脉冲激光沉积技术所需设备价格昂贵, 因此薄膜制备成本较高,且这种技术在大面积基片上沉积薄膜的均匀性较差,因而不利于生 产实现。因此急需开发出新型的、具有较宽掺杂范围的、成份单一、结构均匀、制备工艺简 单、成本较低且具有应用价值的A位电子掺杂型钙钛矿锰基氧化物薄膜材料。

发明内容
为了解决目前A位电子掺杂型钙钛矿锰基氧化物材料品种少、掺杂范围小、成本高、工 艺复杂、不利于实际生产应用的问题,本发明成功提供了一种新型的A位电子掺杂型钙钛矿 锰基氧化物钕锆锰氧(NdQ.75ZrQ.25Mn03)薄膜材料,并提供了一种其制备方法,即利用射频 磁控溅射的方法,利用该方法制备的Ndo.75Zro.25Mn03薄膜具有很好的单相性,成分均一,且 制备工艺简单,成本低廉,易于生产实现,因而在半导体器件领域具有巨大的应用价值。
本发明提供的A位电子惨杂型钙钛矿锰基氧化物钕锆锰氧薄膜材料,其化学结构通式为 Nda75Zro.25Mn03,材料中Zr原子与Mn原子的原子个数比1:4;本发明提供的A位电子掺杂 型钙钛矿锰基氧化物钕锆锰氧薄膜材料NdQ.75Zr().25Mn03的生长方式为外延生长。
本发明提供的A位电子惨杂型钙钛矿锰基氧化物钕锆锰氧薄膜材料的制备方法可以采用 物理沉积方法中的射频磁控溅射方法。
本发明提供的A位电子掺杂型钙钛矿锰基氧化物钕锆锰氧Nda75Zro.25Mn03薄膜材料采用 物理沉积方法中的射频磁控溅射方法,其具体步骤如下
(1) 将清洁的单晶基片放入真空室中,将真空室关闭;
(2) 在背底真空气压小于5.0x10—5pa时,开始加热基片,最后基片温度保持在700-800 °C之间;
(3) 向真空室中通入高纯(纯度大于99.999%)氩气(Ar)和氧气(02)的混合气体, Ar与02的流量比为8:3至9:1 ,将磁控溅射设备的超高真空闸板阀的开启度设定为15%~25%, 最后调节气体流量计,使真空气压保持在0.3~4.0 Pa;
(4) 关闭基片挡板,调节射频电源,在靶材上加上功率为150 250 W的射频i乜源,预激
射5M5分钟;
(5) 打开基片挡板,对着位于靶材正上方的基片进行溅射,溅射时基片以20 25转Z分钟 的速度匀速旋转,溅射时间为20-120分钟;
(6) 停止溅射,关闭基片挡板,以每分钟3-5。C的速率降低基片的温度,降至300 。C后 让基片自然冷却;
(7) 取出溅射好的样品,放入管式退火炉中,将退火炉的样品室密封,用机械泵对管式;li 火炉的样品室抽真空,当样品室的压强低十10 Pa后,关闭机械泵,充入高纯(纯度大于 99.999%)氧气,直至样品室中压强达到大气压强(1.01xl05Pa);
(8) 将管式退火炉样品室的温度升至900 100(TC的范围,恒温24-48小时,然后以每分 钟3-5 。C的速率将温度降低至室温(20-25°C)。
上述采用射频磁控溅射制备A位电子掺杂钙钛矿锰基氧化物钕锆锰氧薄膜材料的歩骤 中,歩骤(1)所述的单晶基片为(100)晶面抛光的钛酸锶(SrTi03)单品基片;
上述釆用射频磁控溅射制备A位电子掺杂钙钛矿锰基氧化物钕锆锰氧薄膜材料的步骤 中,歩骤(4)所述的靶材为Ndo.75Zra25Mn03多晶块体靶材,靶材的大小与射频磁控溅射设备 耙头的大小相等;
本发明提供的A位电子掺杂型钙钛矿锰基氧化物钕锆锰氧薄膜材料的制备方法中,步骤 (4)所述Ndo.75Zro.25Mn03的多晶块体靶材,其制备方法可以采用溶胶-凝胶法或固相反应法经 高温烧结达到所需耍的大小而成。
本发明提供的A位电子掺杂型钙钛矿锰基氧化物钕锆锰氧块体靶材采用溶胶-凝胶法制 备时,优选络合物型溶胶-凝胶法。
本发明提供的A位电子掺杂型钙钛矿锰基氧化物钕锆锰氧块体耙材采用络合物型溶胶-凝胶法制备时,优选柠檬酸为络合剂,具体步骤如下
(1)按化学讣量比配制Nd、 Zr、 Mn硝酸盐的混合溶液; a)将一定量的柠檬酸和乙二醇混合,加热至溶液澄清;
(3) 将步骤(1)所得混合溶液加入到歩骤(2)所得混合溶液中,搅拌溶清,滴加氨 水NH^H20调节溶液的pH值,升温,保持在80-10(TC下搅拌,水分蒸发后得 到溶胶。
(4) 继续升温搅拌,直到得到千凝胶;将干凝胶进一步干燥加热至180-200°C,使之燃 烧,生成黑色或褐色灰状前驱体;
(5) 将前驱体研磨,在空气中预烧,形成精细的多品粉末,预烧温度在600-1000 UC之间,预烧时间在5-20小时之间;
(6)将多晶粉末加入粘合剂压成片状,大小与磁控溅射镀膜机靶头大小相同,然后在 空气中高温烧结,得到块状最终产物。烧结所需温度在1200-1800 。C之问,时间在10-60小 时之间。
上述采用溶胶-凝胶法制备A位电子掺杂型钙钛矿锰基氧化物钕锆锰氧块体靶材的歩骤 中,歩骤(1)所述Nd、 Zr、 Mn硝酸盐可以由Nd、 Zr、 Mn的氧化物与硝酸反应生成,也可 以直接用Nd(N03)r6H20、 Zr(N03)4.5H20、 Mn(N03)3.6H20溶于水。化学计量比为化合物 Ndo.75Zfo.2sMn03中各个原子的摩尔比范围内。所需的Nd、 Zr、 Mn的硝酸盐也可用这畔金嵐 的碳酸盐代替。
上述采用溶胶-凝胶法制备A位电子掺杂型钙钛矿锰基氧化物钕锆锰氧块体靶材的歩骤 中,步骤(2)所需摩尔配比是,乙二醇比柠檬酸大于2,乙二醇比Mn硝酸盐的摩尔比大于 1,最好的情况下,乙二醇要过量,最后能够起到溶剂作用。
上述采用溶胶-凝胶法制备A位电子掺杂型钙钛矿锰基氧化物钕锆锰氧块体靶材的歩骤 中,歩骤(3)的PH值为1.5—2.5之间。
上述采用溶胶-凝胶法制备A位电子掺杂型钙钛矿锰基氧化物钕锆锰氧块体靶材的步骤 中,步骤(4)得到干凝胶的过程要尽量缓慢搅拌,直到出现粘稠状胶体, 一般将胶体搁置在 真空烤箱中,缓慢加热到180-200 °C,会出现燃烧现象,这个过程是进一步除去溶剂(主要 是乙二醇),得到干凝胶前驱体。
上述采用溶胶-凝胶法制备A位电子掺杂型钙钛矿锰基氧化物钕锆锰氧块体靶材的步骤 中,歩骤(5)预烧温度优选在600-800 。C,预烧时间优选8-16小时。
上述采用溶胶-凝胶法制备A位电子掺杂型转钛矿锰基氧化物钕锆锰氧块体耙材的歩骤 中,步骤(6)烧结温度优选在1300-1600 °C,烧结时间优选20-48小时;干凝胶前驱体的研 磨有利于混合更加均匀,保证高温预烧和烧结的质量。
.-l二述采用溶胶-凝胶法制备A位电子掺杂型钙钛矿猛基氧化物钕锆锰氧块体耙材的方法 是最佳方法,主要原理使用了络合物型溶胶-凝胶法,选用的络合物是柠檬酸。实验研究表明, 选用其他络合物也是可行的,比如EDTA。此外,光用拧檬酸也是可行,但是效果没有加入 乙二醇好,因为乙二醇起到溶剂和酯化交联作用,能够保证得到最好均匀度的干凝胶前驱体。 本发明提供的A位电子掺杂型钙钛矿锰基氧化物钕锆锰氧块状耙材采用固相反应法制备 时需要经过以下步骤
(1) 将Nd203、 Zr02、 Mn02粉末按化学计量比混合;
(2) 将混合粉末充分研磨均匀;
(3) 将研磨均匀的粉末在空气中预烧,预烧温度在600-1000 。C之间,预烧时间在5-20 小时之间;
(4) 将多晶粉末加入粘合剂压成片状,大小与磁控溅射镀膜机靶头大小相同,然后在空 气中高温烧结,得到块状最终产物。烧结所需温度在1300-2000 °。之间,时间在24-96小时之间。
卜.述采用固相反应法制备A位电子掺杂型钙钛矿锰基氧化物块体靶材的步骤中,歩骤(3) 烧结温度优选在600-800 °C,烧结时间优选8-16小时;
h述采用固相反应法制备A位电子掺杂型钙钛矿锰基氧化物块体靶材的歩骤中,歩骤(4) 烧结温度优选在1400-1700 °C,烧结时间优选48-72小时。
本发明提供的-种A位电了掺杂型钙钛矿锰基氧化物钕锆锰氧Nda9Zr(uMn03薄膜材料, 主要使用了以下仪器和方法来测试分析采用X射线衍射仪(XRD, Philips PW3710)对靶 材和薄膜的结构进行了分析;采用X射线光电子谱(JPS-9010)对靶材成分和化合价进行测 试;釆用高分辨透射电子显微镜(TEM,犯M-2010)对薄膜的结构和形态进行了分析。
本发明提供的一种A位电子掺杂型钙钛矿锰基氧化物钕锆锰氧Nda75Zra25Mn03薄膜材 料,是一种新型的薄膜材料,该薄膜生长方式为外延生长。该材料具有钙钛矿晶体结构,成 分均一,是一种优良的n型半导体材料,可应用于半导体p-n结的n区。该薄膜结构均匀、 制备工艺简单、成本较低、制备过程易于控制、重复性好、环境污染小,具有很高的实用价 值。


图1为Nda75Zra25Mn03块体靶材的X射线衍射谱。
图2(a)为Nda75Zr。.25Mn03块体靶材中Mn 2p3/2的XPS谱;(b)为该样品的霍尔电阻-磁场 曲线。
图3为Nd0.75Zrc.25MnO3薄膜样品的X射线衍射谱 图4为Nda75Zrc.25Mn03薄膜样品的断面高分辨透射电子显微镜照片。 图5为络合物型溶胶-凝胶法的工艺过程图。
具体实施例方式
下面将通过具体实施例对本发明作进一步的说明。 实施例1
制备Nda.75Zrfl.25Mn03块体靶材。
在烧杯1中加入1L水,按3:1:4的摩尔比称取Nd(N03)3.6H20、 Zr(N03)4.5H20、 Mn(N03)y6II20固体共100g,搅拌溶清,使溶液混合均匀,备用;另用烧杯2将600ml柠檬 酸和S00ml乙二醇混合,加热至溶液澄清;将烧杯1中的溶液缓慢加入烧杯2中,搅拌均匀, 滴加氨水NH3 H20调节溶液的pH值到2.0,边搅拌边加热,保持在80-9(TC下搅拌约lh, 水分蒸发后得到溶胶溶液,继续升温搅拌,直到得到干凝胶;置于真空烤箱中,保持在 180-200eC下使干凝胶燃烧,生成黑色灰状前驱体;冷却,将前驱体研磨,在空气中800 QC 卜—预烧0小时,形成精细的多晶粉末;将多晶粉末加入粘合剂压成片状,在空气中150(TC 高温烧结28小时,得到块状最终产物。
经过X射线衍射分析结果鉴定,该样品为单相,不含杂质,结构为正交钙钛矿结构,空 间群为Pbnm,结果如图1所示;经过X射线光电子谱测试表明,该样品中Mn的化合价为+2价和+3价混合,比例约为3: 1,表明所得材料的化学式为Ndo.75Zro.25Mn03,如图3(a)所 示;霍尔效应的分析表明样品的霍尔电阻率为负值,说明样品为n型半导体,结果如图3(b) 所示。
实施例2
制备Ndo.75Zro.2sMn03薄膜。
(1) 将清洗干净的(100)晶面抛光的SrTi03单晶基片放入中国科学院沈阳科仪中心的 JGP-560型超高真空磁控溅射镀膜机的真空室中,将真空室关闭;
(2) 在背底真空气压为3.5xl(rSpa时,开始加热基片,最后基片温度保持在780。C;
(3) 向真空室中通入高纯(纯度大于99.999%)氩气(Ar)和氧气(02)的混合气体, Ar与02的流量比为5:l,将磁控溅射设备的超高真空闸板阔的开启度设定为20%,最后调节 气体流量计,使真空气压保持在0.6Pa;
(4) 关闭基片挡板,调节射频电源,在Ndo.9ZrcuMn03耙材上加上功率为180 W的射 频电源,预溅射10分钟;
(5) 打开基片挡板,对着位于靶正上方的基片进行溅射,溅射时基片以20转/分钟的 速度匀速旋转,溅射时间为60分钟;
(6) 停止溅射,关闭基片挡板,以每分钟3。C的速率降低基片的温度,降至300。C后 让基片自然冷却;
(7) 取出溅射好的样品,放入管式退火炉中,将退火炉的样品室密封,用机械泵对管 式退火炉的样品室抽真空,当样品室的压强达到7Pa后,关闭机械泵,充入高纯(纯度大于 99.999%)氧气,直至样品室中压强达到大气压强(1.01xl05Pa);
(8) 将管式退火炉样品室的温度升至950 。C,恒温36小时,然后以每分钟5 °C的速 率将温度降低至室温。
上述采用射频磁控溅射制备A位电子掺杂钙钛矿锰基氧化物钕锆锰氧薄膜材料的步骤 中,步骤(4)所述的靶材为利用前述的溶胶凝胶法制备的Nda75Zro25Mn03多晶块体耙材,靶 材的制备过程见实施例1。
经过X射线衍射鉴定,在(100)晶面抛光的SrTi03单晶基底上制备的薄膜为 Ndo,75Zl"(U5Mn03外延薄膜,薄膜的生长方向是沿[110]晶向外延生长。断面高分辨透射电子显 微镜测试结果表明,Ndo.75Zra25Mn03与SrTi03的界面附近过渡层不明显,晶格匹配良好。
权利要求
1.一种A位电子掺杂型钙钛矿锰基氧化物钕锆锰氧薄膜材料,其化学结构通式为Nd0.75Zr0.25MnO3,该钕锆锰氧薄膜材料的的生长方式为外延生长。
2. —种A位电子掺杂型钙钛矿锰基氧化物钕锆锰氧薄膜材料的制备方法,其特征在于采用物 理沉积方法中的射频磁控溅射方法。
3. 如权利要求2所述的一种A位电子掺杂型钙钛矿锰基氧化物钕锆锰氧薄膜材料的制备方法, 其特征在于所述的射频磁控溅射方法的具体步骤如下(1) 将清洁的单晶基片放入真空室中,将真空室关闭;(2) 在背底真空气压小于5.0X10—5 Pa时,开始加热基片,最后基片温度保持在700~800 °(3之间;(3) 向真空室中通入纯度大于99.999%的氩气和氧气的混合气体,氩气和氧气的流量 比为8: 3至9: 1,将磁控溅射设备的超高真空闸板阀的开启度设定为15% 25%, 最后调节气体流量计,使真空气压保持在0.3 1.0Pa;(4) 关闭基片挡板,调节射频电源,在靶材上加上功率为150-250 W的射频电源,预 溅射5~15分钟;(5) 打开基片挡板,对着位于靶材正上方的基片进行溅射,溅射时基片以20 25转/ 分钟的速度匀速旋转,溅射时间为20~120分钟;(6) 停止溅射,关闭基片挡板,以每分钟3 5。C的速率降低基片的温度,降至300。C 后让基片自然冷却;(7) 取出溅射好的样品,放入管式退火炉中,将退火炉的样品室密封,用机械泵对管 式退火炉的样品室抽真空,当样品室的压强低于10 Pa后,关闭机械泵,充入纯 度大于99.999%的氧气,直至样品室中压强达到大气压强;(8) 将管式退火炉样品室的温度升至卯0 1000。C的范围,恒温24-48小时,然后以每 分钟3~5 。C的速率将温度降低至室温20-25°C。
4. 如权利要求3所述的一种A位电子掺杂型钙钛矿锰基氧化物钕锆锰氧薄膜材料的制备方 法,其特征在于所述的步骤(4)中的靶材为Ndo.75Zra25Mn03多晶块体靶材,靶材的大小与 射频磁控溅射设备靶头的大小相等。
5. 如权利要求4所述的一种A位电子掺杂型钙钛矿锰基氧化物钕锆锰氧薄膜材料的制备方 法,其特征在于所述的Nda75Zr().25Mn03多晶块体靶材靶材采用溶胶-凝胶法或固相反应法经 高温烧结达到所需要的大小而成。
6. 如权利要求4所述的一种A位电子掺杂型钙钛矿锰基氧化物钕锆锰氧薄膜材料的制备方 法,其特征在于所述的Nda75Zra25Mn03多晶块体靶材靶材,采用溶胶-凝胶法制备时,优选 络合物型溶胶-凝胶法,其工艺过程是首先将金属盐溶液与络合剂形成稳定的络合物溶液;然后将溶剂蒸发,形成络合物千凝胶; 然后进行干燥燃烧,形成前驱体;最后经过预烧烧结,形成钕锆锰氧材料。
7. 如权利要求6所述的一种A位电子掺杂型钙钛矿锰基氧化物钕锆锰氧薄膜材料的制备方 法,其特征在于所述的络合物型溶胶-凝胶法,优选柠檬酸为络合剂,具体步骤如下(1) 按化学计量比配制Nd、 Zr、 Mn硝酸盐的混合溶液;(2) 将一定量的柠檬酸和乙二醇混合,加热至溶液澄清;(3) 将歩骤(1)所得混合溶液加入到歩骤(2)所得混合溶液中,搅拌溶清,滴加氨水NH3 ,1120 调节溶液的pH值,升温,保持在80-10(TC下搅拌,水分蒸发后得到溶胶;(4) 继续升温搅拌,直到得到干凝胶;将干凝胶进一歩千燥加热至180-200°C,使之燃烧,生 成黑色或褐色灰状前驱体;(5) 将前驱体研磨,在空气中预烧,形成精细的多晶粉末,预烧温度在600-1000 。C之间,预 烧时间在5-20小时之间;(6) 将多品粉木加入粘合剂压成片状,大小与磁控溅射镀膜机靶头大小相同,然后在空气屮高 温烧结,得到块状最终产物。
8. 如权利要求7所述的一种A位电子惨杂型钙钛矿锰基氧化物钕锆锰氧薄膜材料的制备方 法,其特征在于所述的络合物型溶胶-凝胶法歩骤歩骤(2)所需摩尔配比是,乙二醇比柠檬 酸大于2,乙二醇比Mn硝酸盐的摩尔比大于1;歩骤(3)的PH值为1.5—2.5之间;步骤(5)预烧温度优选在600-800 °。预烧时间优选8-16小时;歩骤(6)烧结温度优选在1300-1600 。C ,烧结时间优选20-48小时。
全文摘要
本发明涉及一种新型的钙钛矿型锰基氧化物薄膜材料及其制备方法,特别是一种A位电子掺杂型的半导体钙钛矿锰基氧化物钕锆锰氧(Nd<sub>0.75</sub>Zr<sub>0.25</sub>MnO<sub>3</sub>)薄膜材料及其制备方法。该新型的钕锆锰氧(Nd<sub>0.75</sub>Zr<sub>0.25</sub>MnO<sub>3</sub>)薄膜材料可以使用射频磁控溅射的方法制备,利用该方法制备的Nd<sub>0.75</sub>Zr<sub>0.25</sub>MnO<sub>3</sub>薄膜具有很好的单相性,成分均一,且制备工艺简单,成本低廉,易于生产实现,因而在半导体器件领域具有巨大的应用价值。
文档编号C23C14/06GK101685830SQ200910070260
公开日2010年3月31日 申请日期2009年8月28日 优先权日2009年8月28日
发明者陈立华 申请人:陈立华
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