[发明专利]一种Si掺杂AlN稀磁半导体薄膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种Si掺杂AlN稀磁半导体薄膜的制备方法。本方法以为高纯的氮气作为工作气体，采用高纯Al靶和硅片原位共溅射，系统的本底真空度为10-5Pa-10-4Pa，基片为n型Si（100），靶材与基片间的距离为60mm，溅射功率为300W，溅射气压为1.5Pa，衬底温度为370℃，溅射时间为60min。基片经清洗除去表面杂质后，通过改变掺杂硅片的数量来得到不同掺杂浓度的AlN稀磁半导体薄膜。本方法制备沉积速率高，工艺简单，而且不需要任何后续处理就可以得到具有室温铁磁性和高居里温度的稀磁半导体薄膜材料，因而具有重要的研究价值和广阔的应用前景。

主权项

一种Si掺杂AlN稀磁半导体薄膜的制备方法：采用射频磁控溅射系统，其特征在于,靶材是纯度为99.999%的Al（直径为80 mm）和99.99%的硅片（长10 mm，宽3 mm），硅片对称的放在Al靶上，通过原位共溅射，系统的本底真空度为10‑5 Pa‑10‑4 Pa，基片为n型Si（100），靶材与基片间的距离为60 mm，溅射功率为300 W，溅射过程中工作气体为高纯的氮气，溅射过程中的工作气压为1.5 Pa，衬底的温度为370 ℃，溅射时间为60 min，将清洗好的n型Si（100）基片预先在纯氮气氛围中烘干，然后放入真空室，真空室抽到所需真空度时，再将基片加热到所需温度，通入高纯氮气，接射频电源，调节溅射功率到300 W对靶材进行预溅射以除去靶材表面的杂质和氧化层，预溅射时间为20 min，预溅射完毕后，开始溅射。