The invention discloses a method for preparing MgO film with high purity and density of Magnesium Oxide as the target system, which comprises the following steps: (1) the Magnesium Oxide powder after grinding and sieving, the sieving powder by cold isostatic pressing (CIP) molding, prepared blank, the blank 520 degrees in the first after pre sintering, vacuum sintering temperature, sintering after the completion of the production of high purity dense Magnesium Oxide materials; (2) high purity compact Magnesium Oxide material prepared for a step above the target, MgO films deposited by DC magnetron sputtering device in the reaction chamber in the growth, the completion of the reaction out of MgO films. The method of the invention uses the compact and compact Magnesium Oxide as the target material, and the prepared MgO film has good electrical and optical performance, uniform thickness distribution, high quality and no defect.
【技术实现步骤摘要】
一种以高纯致密氧化镁为靶材制备MgO薄膜的方法
本专利技术涉及MgO薄膜领域,特别是涉及一种以高纯致密氧化镁为靶材制备MgO薄膜的方法。
技术介绍
磁阻式随机存取存储器(MRAM)是一种非挥发性电脑存储器技术,该技术从上世纪90年代开始发展,目前已取得惊人的进步。基本的MRAM存储单元包括两个非常薄的绝缘体分割开来的三层膜结构,两块极板间的间隙被称为磁隧道结(MTJ)。磁隧道结隔离层的阴极源多采用氧化镁薄膜。常用的氧化镁薄膜的制备方法有:脉冲激光沉积法、溅射法和溶胶-凝胶法。其中脉冲激光沉积法是指通过将准分子脉冲激光器所产生的高功率脉冲激光束会聚产生的极高温度作用于靶材表面,使得靶材熔蚀产生高温、高压的等离子体,这些等离子体定向发生局域膨胀发射,在衬底上沉积从而形成纳米薄膜;该方法具有使用范围广等优点,但还具有难以控制薄膜厚度,运行成本较大等缺点。溶胶-凝胶法是指在含有金属化合物的溶液中通过进行分解作用、聚合作用,将溶液变成分散有金属氧化物微粒的溶胶液,之后使溶胶液发生凝胶反应,再通过对凝胶进行热处理后制备多晶体陶瓷等材料;该方法成本较低,但是制备的膜厚度较难控制。溅射法是指将靶材材料喷射出并且沉积在基片上的过程,包括离子溅射和磁控溅射,是将等离子体中带有正电荷的气体离子被靶材下面的阴极所吸引,向其高速运动轰击靶材粒子,由于动量传递使的部分靶材粒子飞出,从而沉积成薄膜。其中磁控溅射分为:射频磁控溅射法、反应磁控溅射法和直流磁控溅射法。在磁控溅射方法中靶材的选择是觉得薄膜质量的关键。磁控溅射制备氧化镁薄膜一般采用两种靶材:纯氧化镁靶材以及Mg靶材。中国专利C ...
【技术保护点】
一种以高纯致密氧化镁为靶材制备MgO薄膜的方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将氧化镁粉末加入大理石研磨器中,加入研磨球,以180‑280rpm的速度旋转研磨,每隔30min转换研磨方向,研磨12‑16h后,粉末取出,过筛,将过筛后的粉末进行冷等静压(CIP)成型,制得压坯,将压坯在520℃首先进行预烧结,之后抽真空升温进行烧结,烧结完成后,制得高纯致密氧化镁材料;(2)以上一步骤制得的高纯致密氧化镁材料为靶材,在直流磁控溅射装置的反应室中放入清洗过的衬底,抽真空至真空度<1Pa后,加热衬底至450‑550℃,通入Ar气,控制反应室内压强为1‑3Pa,在90‑110W功率下进行MgO薄膜的生长,反应完成后降至室温,通入大气,取出MgO薄膜。
【技术特征摘要】
1.一种以高纯致密氧化镁为靶材制备MgO薄膜的方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将氧化镁粉末加入大理石研磨器中,加入研磨球,以180-280rpm的速度旋转研磨,每隔30min转换研磨方向,研磨12-16h后,粉末取出,过筛,将过筛后的粉末进行冷等静压(CIP)成型,制得压坯,将压坯在520℃首先进行预烧结,之后抽真空升温进行烧结,烧结完成后,制得高纯致密氧化镁材料;(2)以上一步骤制得的高纯致密氧化镁材料为靶材,在直流磁控溅射装置的反应室中放入清洗过的衬底,抽真空至真空度<1Pa后,加热衬底至450-550℃,通入Ar气,控制反应室内压强为1-3Pa,在90-110W功率下进行MgO薄膜的生长,反应完成后降至室温,通入大气,取出MgO薄膜。2.根据权利要求1所述的以高纯致密氧化镁为靶材制备MgO薄膜的方法,其特征在于:所述原料氧化镁粉末为纯度高于99.99%,杂质元素总含...
【专利技术属性】
技术研发人员:王海燕,
申请(专利权)人:东莞市佳乾新材料科技有限公司,
类型:发明
国别省市:广东,44
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