[发明专利]一种钛酸钡单晶外延薄膜阈值开关器件及其制备方法

权利要求书

1.一种钛酸钡单晶外延薄膜阈值开关器件的制备方法，包括如下步骤：

（1）以NSTO为基片，将清洗好的NSTO基片放入脉冲激光沉积系统，以钛酸钡陶瓷为靶材，进行钛酸钡薄膜生长，生长完毕进行原位退火，在氧气氛保护下降温至室温，取出样品；

（2）在钛酸钡薄膜表面盖上掩膜版，蒸镀Cr薄膜；

（3）再在Cr薄膜上热蒸镀金属Au薄膜；

（4）在基底背面压金属铟丝或铟粒，作为下电极，即得到单晶外延钛酸钡薄膜阈值开关器件，所述器件的结构为Au/Cr/BTO/NSTO/In。

2.根据权利要求1所述钛酸钡单晶外延薄膜阈值开关器件的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述NSTO基片选用(100)晶面，掺铌量为0.7wt%的商用基片。

3.根据权利要求1所述钛酸钡单晶外延薄膜阈值开关器件的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的生长条件为：靶材与基板间距为5 cm，2.0×10^-4 Pa本底真空度；1 Pa氧压；基片温度700℃；激光能量300 mJ；激光重复频率：5 Hz；生长时间15分钟；原位退火10 分钟。

4.根据权利要求1所述钛酸钡单晶外延薄膜阈值开关器件的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，将钛酸钡薄膜的NSTO基片放入蒸镀仪，对蒸镀系统抽至本底真空6×10^-4 Pa，将电子枪阴极灯丝电流设置为0.6 A，预热除气，然后打开坩埚挡板，进行金属Cr薄膜电子束蒸镀，使用石英晶振在位观测膜厚。

5.权利要求1至4任一所述的制备方法制得的钛酸钡单晶外延薄膜阈值开关器件，其特征在于，所述钛酸钡薄膜的厚度为50 nm，Cr薄膜厚度为5 nm，Au薄膜厚度为50 nm。