[发明专利]一种基于镧系锰氧化物及单晶硅的场效应管结构薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种基于镧系锰氧化物及单晶硅的场效应管结构薄膜，其特征在于：所述场效应管结构薄膜包括单晶硅衬底、镧系锰氧化物材料及三个同类型电极，三个同类型的电极分别为漏极、源极和栅极，所述镧系锰氧化物材料沉积在单晶硅衬底一面上，所述漏极和源极间隔蒸镀在镧系锰氧化物材料上，所述栅极蒸镀在单晶硅衬底另一面上；所述的单晶硅衬底是掺硼单晶硅衬底或掺磷单晶硅衬底，所述镧系锰氧化物材料包括La_1-xA_xMnO₃，其中A代表一价金属元素，x的取值在0到1之间，三个同类型电极是金属电极，其中电极的功函数比镧系锰氧化物材料的功函数低；

所述的基于镧系锰氧化物及单晶硅的场效应管结构薄膜，可以在外加电场、外加磁场或者光照的作用下，获取别致的镧系锰氧化物及单晶硅的场效应管结构薄膜的物理特性。

2.根据权利要求1所述的一种基于镧系锰氧化物及单晶硅的场效应管结构薄膜，其特征在于：所述的漏极和源极将作为研究基于镧系锰氧化物及单晶硅的场效应管结构薄膜物理特性的两个测试端，这两个测试端分别连接半导体参数分析系统的输入端和接收端，用于测量镧系锰氧化物的整流特性。

3.根据权利要求1所述的一种基于镧系锰氧化物及单晶硅的场效应管结构薄膜，其特征在于：所述的源极作为研究基于镧系锰氧化物及单晶硅的场效应管结构薄膜物理特性在外加电场条件下所需外接电源的地端；所述的栅极作为研究基于镧系锰氧化物及单晶硅的场效应管结构薄膜物理特性在外加电场条件下所需外接电源的输出端。

4.根据权利要求1所述的一种基于镧系锰氧化物及单晶硅的场效应管结构薄膜，其特征在于：所述镧系锰氧化物材料为La_1-xLi_xMnO₃。

5.如权利要求4所述的一种基于镧系锰氧化物及单晶硅的场效应管结构薄膜的制备方法，其特征在于：包括镧系锰氧化物材料的制备和场效应管结构三个同类型电极的形成；

所述的镧系锰氧化物材料的制备：采用镀膜设备-脉冲激光沉积的方式在单晶硅衬底上沉积10-500nm厚度的镧系锰氧化物薄膜，La_1-xLi_xMnO₃材料的沉积条件：La_1-xLi_xMnO₃陶瓷为靶材，激光能量为300mJ，脉冲频率为3Hz，沉积时间为20min，单晶硅衬底温度为750℃，工作气体为氧气，工作气压为40Pa-50Pa，保温时间为20min，退火温度为750℃；

所述的三个同类型电极的形成：采用镀膜设备-热蒸镀的方式在镧系锰氧化物材料上镀两条长条形金属电极，两条长条形金属电极的间隔距离为10mm，形成场效应管结构的漏极和源极；采用相同的热蒸镀工艺在未镀镧系锰氧化物材料那一面的单晶硅衬底蒸镀上第三条长条形金属电极，形成场效应管结构的栅极。

6.根据权利要求5所述的一种基于镧系锰氧化物及单晶硅的场效应管结构薄膜的制备方法，其特征在于：所述长条形金属电极的宽为20mm、长为10mm。