[发明专利]用于制备BiGaO3薄膜的真空反应腔

摘要

一种用于制备BiGaO₃薄膜的真空反应腔，包括有多个分隔空间，分别用于通入铋前驱体气体、镓前驱体气体、氧前驱体气体、惰性气体；BiGaO₃薄膜材料采用前驱体自限制性表面吸附反应得到，化学吸附反应在真空反应腔中进行。通过采用本发明的制备BiGaO₃薄膜材料的方法，可以实现BiGaO₃薄膜生长厚度的精确可控，且BiGaO₃薄膜表面平整度大大优于现有技术。由于各种气体的通入是连续不断、且流速恒定，薄膜的厚度仅取决于衬底转过的次数，工艺变得极为简单、可靠。

主权项

1.一种用于制备BiGaO₃薄膜的真空反应腔，其特征在于：真空反应腔中包括有多个分隔空间，分别用于通入铋前驱体气体、镓前驱体气体、氧前驱体气体、惰性气体；所述的BiGaO₃薄膜材料在衬底上生长得到的择优取向为（112），采用前驱体自限制性表面吸附反应得到，所述表面吸附反应特指朗缪尔吸附机制的不可逆的化学吸附反应；化学吸附反应在真空反应腔中进行；在真空反应腔中的各分隔空间的数量为4的倍数且不小于8；各分隔空间依次相邻并首尾衔接形成闭合环，托盘和衬底在这些分隔空间形成的气体氛围中运动；用于通入铋前驱体气体和镓前驱体气体的分隔空间的数量之和等于用于通入氧前驱体气体的分隔空间的数量，用于通入铋前驱体气体、镓前驱体气体和氧前驱体气体的分隔空间的数量之和等于用于通入惰性气体的分隔空间的数量；用于通入铋前驱体气体的分隔空间的数量与用于通入镓前驱体气体的分隔空间的数量按照如下原则进行分配：当托盘和衬底在这些分隔空间构成的闭合环中运动一周时，衬底上沉积得到的铋、镓的化学计量比接近于1:1，允许有10%以下的正误差，即铋、镓的化学计量比在1:1~1:1.1的范围内；所述分隔空间的排布规律如下：在任意一个通入三(2,2,6,6‑四甲基‑3,5‑庚二酮酸)铋(III)气体或氧前驱体气体或三甲基镓气体的分隔空间的最邻近的一侧或两侧，都还具有一个或多个通入惰性气体的分隔空间，且在满足上述条件的情况下，在任意一个用于通入铋前驱体气体的分隔空间或用于通入镓前驱体气体的分隔空间的次邻近侧，都还具有一个或多个通入氧前驱体气体的分隔空间；所采用的铋前驱体为三(2,2,6,6‑四甲基‑3,5‑庚二酮酸)铋(III)，镓前驱体为三甲基镓，氧前驱体气体为H₂O、O₂、O₃其中任意一种，或其中任意两种或三种的混合气体；所述“惰性气体”指在整个薄膜制备过程中不会与前驱体发生化学反应的气体。