利用射频磁控溅射工艺制备BiFeO3薄膜阻变存储器的方法与流程

文档序号:12646373阅读:来源:国知局

技术特征:

1.利用射频磁控溅射工艺制备BiFeO3薄膜阻变存储器的方法,该方法选择NSTO作为衬底,通过射频磁控溅射法制备出结晶好的BFO薄膜,然后再通过溅射法制备出0.3mmx0.3mm的顶部电极;获得BFO薄膜阻变存储器;

其特征在于:该方法包括以下步骤:

步骤1)将已清洗好的NSTO衬底固定在托盘上,关好各气阀后抽真空,直至真空度达到3.2x10-4Pa以上,通入氩气,调节分子泵插板阀,将气压调整到3-5Pa;

步骤2)设定衬底温度为室温,开射频源起辉,溅射功率分别为65W,对靶材进行预溅射5分钟,然后打开挡板进行溅射沉积BiFeO3镀膜,之后用管式炉退火;

步骤3)上电极的制备;

在带有0.3mmx0.3mm方孔的掩膜版的遮挡下,通过溅射法在BFO铁电薄膜上沉积0.3mmx0.3mm的电极即可。

2.根据权利要求1所述的利用射频磁控溅射工艺制备BiFeO3薄膜阻变存储器的方法,其特征在于:步骤1)中NSTO的清洗过程为:先用乙醇浸泡NSTO衬底并用超声清洗5min,重复三次,再用丙酮浸泡NSTO衬底并用超声清洗,重复三次,最后用去离子水反复,之后自然干燥。

3.根据权利要求1所述的利用射频磁控溅射工艺制备BiFeO3薄膜阻变存储器的方法,其特征在于:步骤1)中靶材和基片的距离为100mm。

4.根据权利要求1所述的利用射频磁控溅射工艺制备BiFeO3薄膜阻变存储器的方法,其特征在于:步骤2)中沉积BFO薄膜时只通入氩气,流量为40Sccm。

5.根据权利要求1所述的利用射频磁控溅射工艺制备BiFeO3薄膜阻变存储器的方法,其特征在于:步骤2)中沉积BFO薄膜时的工作气压为0.83Pa。

6.根据权利要求1所述的利用射频磁控溅射工艺制备BiFeO3薄膜阻变存储器的方法,其特征在于:步骤2)中沉积好的BFO薄膜在氧气气氛中600℃用管式炉退火30min。

7.根据权利要求1所述的利用射频磁控溅射工艺制备BiFeO3薄膜阻变存储器的方法,其特征在于:步骤1)中沉积BFO薄膜时的溅射时间为35~90min。

8.根据权利要求1所述的利用射频磁控溅射工艺制备BiFeO3薄膜阻变存储器的方法,其特征在于:薄膜制备采用NSTO作为衬底,其清洗过程为:先用乙醇浸泡NSTO衬底并用超声清洗5min,重复三次,再用丙酮浸泡NSTO衬底并用超声清洗,重复三次,最后用去离子水反复冲洗,之后自然干燥,并放置在样品盒中备用;在射频磁控溅射镀膜机上进行薄膜沉积;BFO靶材采用的是99.9%纯度的陶瓷靶。

9.根据权利要求1所述的利用射频磁控溅射工艺制备BiFeO3薄膜阻变存储器的方法,其特征在于:BFO铁电薄膜阻变存储器的制备过程如下:将已清洗过的NSTO衬底用高温胶带遮住部分表面,然后固定在样品托上,关好溅射室门后抽真空,直至真空度达到3.2x10-4Pa时,通入氩气,调节插板阀,将溅射室气压调整到起辉气压,开射频源起辉,然后调节插板阀将溅射室气压调整到工作气压,在相同的功率下对靶材预溅5min;在机器各方面参数稳定一段时间后,打开样品挡板,开始沉积薄膜;沉积一定时间后,关闭射频源,停止起辉;最后将沉积好的BFO薄膜在氧气气氛下600℃用管式炉退火30min。

10.根据权利要求1所述的利用射频磁控溅射工艺制备BiFeO3薄膜阻变存储器的方法,其特征在于:在带有0.3mmx0.3mm方孔的掩膜版的遮挡下,通过溅射法在BFO铁电薄膜上沉积0.3mmx0.3mm的电极即可。

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