[发明专利]一种YIG/SnTe异质结单晶外延薄膜及其制备方法在审
| 申请号： | 202110661631.8 | 申请日： | 2021-06-15 |
| 公开（公告）号： | CN113594354A | 公开（公告）日： | 2021-11-02 |
| 发明（设计）人： | 马嵩;张安琪;刘伟;张志东 | 申请（专利权）人： | 中国科学院金属研究所 |
| 主分类号： | H01L43/06 | 分类号： | H01L43/06;H01L43/10;H01L43/14 |
| 代理公司： | 沈阳晨创科技专利代理有限责任公司 21001 | 代理人： | 张晨 |
| 地址： | 110015 辽*** | 国省代码： | 辽宁;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 yig snte 异质结单晶 外延 薄膜 及其 制备 方法 | ||
1.一种YIG/SnTe异质结单晶外延薄膜，其特征在于：在GGG(111)基底表面生长YIG单晶外延薄膜，在该薄膜表面生长SnTe单晶外延薄膜。
2.按照权利要求1所述YIG/SnTe异质结单晶外延薄膜，其特征在于：所述YIG单晶外延薄膜厚度为33-400nm，所述SnTe单晶外延薄膜厚度为10nm-20nm。
3.一种权利要求1所述YIG/SnTe异质结单晶外延薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)将GGG(111)基底置于真空系统中；
b)利用脉冲激光沉积技术，生长YIG单晶外延薄膜于GGG(111)基底的表面；
c)将已生长的YIG单晶外延薄膜置于超高真空系统中，利用分子束外延生长技术，生长SnTe单晶外延薄膜于该YIG薄膜的表面，最终制备得到YIG/SnTe异质结单晶外延薄膜。
4.按照权利要求3所述YIG/SnTe异质结单晶外延薄膜的制备方法，其特征在于：步骤a)中，将所述基底置于真空系统中前，使用丙酮对基底超声300s-500s，再用乙醇超声200s-400s。
5.按照权利要求3所述YIG/SnTe异质结单晶外延薄膜的制备方法，其特征在于：步骤b)中，在生长YIG单晶薄膜时，所述基底温度保持在650℃-800℃。
6.按照权利要求3所述YIG/SnTe异质结单晶外延薄膜的制备方法，其特征在于：步骤b)中，在生长YIG单晶薄膜时，提供一YIG靶材，腔内温度保持在650℃-800℃，通入氧气，并维持氧气气压为0.5Pa-5.0Pa；在激光重复频率为3Hz-5Hz，激光能量为350mJ-450mJ的条件下使用脉冲激光打击YIG靶，得YIG薄膜；激光打击完毕后在650℃-750℃进行1h-3h退火处理，取出YIG薄膜样品。
7.按照权利要求3所述YIG/SnTe异质结单晶外延薄膜的制备方法，其特征在于：步骤c)中，在生长SnTe单晶薄膜前，将作为基底的YIG薄膜分别使用异丙醇，丙酮，乙醇超声10min-30min，然后升温至700℃-900℃，进行1-1.5h的退火处理。
8.按照权利要求3所述YIG/SnTe异质结单晶外延薄膜的制备方法，其特征在于：步骤c)中，在生长SnTe单晶薄膜时，作为基底的YIG薄膜温度保持在300℃-400℃。
9.按照权利要求3所述YIG/SnTe异质结单晶外延薄膜的制备方法，其特征在于：步骤c)中，在生长SnTe单晶薄膜时，分别提供一Sn源，一Te源，所述Sn源生长温度保持在970℃-1000℃，所述Te源生长温度保持在270℃-330℃。
10.按照权利要求3所述YIG/SnTe异质结单晶外延薄膜的制备方法，其特征在于：步骤c)中，在生长SnTe单晶薄膜后，将所得YIG/SnTe异质结单晶外延薄膜在300℃-400℃，进行1h-1.5h的退火处理。
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