[发明专利]一种制备具有有序表面结构的镧钙锰氧薄膜的方法

摘要

本发明涉及超大磁电阻材料制备领域。利用镧钙锰氧薄膜与钛酸锶基片热膨胀系数的差异，通过对激光溅射参数、沉积温度及热处理温度等因素的调控，使镧钙锰氧薄膜表面形成有序微裂纹结构，从而在薄膜表面诱导纳米尺度颗粒的有序分布，并实现对裂纹宽度及密度的控制。这种有序结构增强了镧钙锰氧薄膜在低磁场下磁电阻效应，也便于进行异质结的研究。本发明工艺简单可靠，易于控制，样品重复性好，在异质结和半导体的研究中可推广应用。

主权项

1、一种制备具有有序表面结构的镧钙锰氧薄膜的方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)清洗基片：将钛酸锶基片先后浸于分析纯丙酮和分析纯酒精中，用超声清洗仪反复进行超声清洗，直至其表面无目测可观察到的污染物，最后用去离子水清洗：(2)制备镧钙锰氧薄膜：将清洗过的基片烘干后置于镀膜室的基片台上，然后对镀膜室抽真空，同时以1000～1500℃/小时的速率加热基片台至沉积温度，当镀膜室的真空度低于4.0×10-3Pa且基片台在750～800℃沉积温度处恒温时，以一定的流量持续充入高纯氧气，气流量用超高真空角阀进行调节，具体数值以分子泵不过载为限，使真空度稳定在30～70Pa，随后进行脉冲激光溅射3～6分钟，镧钙锰氧的沉积速率为25～30纳米/分钟，将薄膜厚度控制在80～200纳米，所用的脉冲激光参数范围如下：激光能量：400～600mJ/脉冲，激光频率：3～8Hz，激光能量密度：1.2～2.0J/cm2，靶上光斑大小：约为2mm2；(3)热处理：溅射完毕后，快速充入高纯氧气，使镀膜室内气压达8,000～10,000Pa左右，然后以400～600℃/小时的速率加热基片台，使其温度达850～900℃，并在该温度下恒温10～30min，最后经2～3小时降温到室温。