[发明专利]一种用于测量铁基超导单晶面内电学性质的样品器件的制备方法

权利要求书

1.一种用于测量铁基超导单晶面内电学性质的样品器件的制备方法，其特征在于，包括：将铁基超导单晶材料减薄，在其平整的解理面上镀金，光刻并通过氩离子束刻蚀制作环形电极，再通过热蒸发仪喷镀绝缘层，光刻并制作第二层绝缘层作为电极保护层，最后通过光刻在保护层上制作引出电极图案，从而制备得到铁基超导微纳单晶测量器件。

2.如权利要求1所述的用于测量铁基超导单晶面内电学性质的样品器件的制备方法，其特征在于，所述减薄为减薄至微米级～纳米级厚度，所述绝缘层为一氧化硅。

3.如权利要求1或2所述的用于测量铁基超导单晶面内电学性质的样品器件的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

步骤1：将铁基超导块体单晶利用Scotch胶带沿c轴方向解理成微米级厚度的薄片，利用Epoxy胶将所得薄片粘贴到硅片表面，将粘贴好的样品烘烤，待Epoxy胶固化；用镊子取下后利用Epoxy胶平整地粘贴到新鲜干净的硅片表面；将粘贴好的样品置于加热台上烘烤，待胶固化；

步骤2：固化完成后，将样品用Scotch胶带解理出新鲜平整的单晶表面，并减薄至纳米级厚度，然后蒸镀一层金膜；

步骤3：将光刻胶旋涂在步骤2所得的样品上，通过紫外光刻曝光出圆形的样品待测区域，显影后放入氩离子束刻蚀机中刻蚀，再将刻蚀好的样品置入丙酮去胶，得到圆形覆金样品；

步骤4：将光刻胶再次旋涂在步骤3所得的圆形覆金样品上，通过紫外光刻曝光出同心环形的电极形状并显影，再放入氩离子束刻蚀机中刻蚀；

步骤5：将刻蚀好的样品蒸镀一层绝缘层，将蒸镀好的样品置入丙酮去胶；

步骤6：重复旋涂工艺，将紫外光刻区域调整为半圆，显影后在半圆区域蒸镀第二层绝缘层，将蒸镀好的样品置入丙酮去胶；

步骤7：将步骤6所得的样品器件再次蒸镀一层金膜，重复旋涂工艺，将紫外光刻图样调整为测量电极引线，显影后放入氩离子束刻蚀机中刻蚀，再将刻蚀好的样品置入丙酮去胶，得到最终的铁基超导微纳单晶测量器件。

4.如权利要求3所述的用于测量铁基超导单晶面内电学性质的样品器件的制备方法，其特征在于，所述步骤1中解理的薄片的尺寸为：长宽小于150μm，厚度小于1μm；所述粘贴步骤采用的是Epoxy胶；所述烘烤的温度为110～130℃，时间为100～150min。

5.如权利要求3所述的用于测量铁基超导单晶面内电学性质的样品器件的制备方法，其特征在于，所述步骤2中蒸镀的金膜的厚度为100～200nm。

6.如权利要求3所述的用于测量铁基超导单晶面内电学性质的样品器件的制备方法，其特征在于，所述步骤3中旋涂光刻胶的厚度为700～900nm；所述刻蚀的时间为5～7min。

7.如权利要求3所述的用于测量铁基超导单晶面内电学性质的样品器件的制备方法，其特征在于，所述步骤4旋涂光刻胶的厚度为700～900nm；所述同心环形的宽度为4～6μm，间距为4～6μm。

8.如权利要求3所述的用于测量铁基超导单晶面内电学性质的样品器件的制备方法，其特征在于，所述步骤5和步骤6中蒸镀的绝缘层的厚度均为100nm，所述绝缘层为一氧化硅。

9.如权利要求3所述的用于测量铁基超导单晶面内电学性质的样品器件的制备方法，其特征在于，所述步骤7中蒸镀的金膜的厚度为700～900nm，所述刻蚀的时间为2min。