一种采用原子层沉积法制备鳍式三维多铁异质结的方法技术

本发明专利技术公开了一种采用原子层沉积法制备鳍式三维多铁异质结的方法，利用微纳加工技术将铁电单晶基片加工成鳍式三维纳米结构，并利用原子层沉积的出色三维保形均匀性，以价格低廉的二茂铁和氧气作为铁和氧前驱体源，使用原子层沉积ALD设备在具有鳍式三维结构的铁电单晶基片上原位生长出100％均匀和保形的Fe3O4薄膜形成鳍式三维多铁异质结。将微纳加工技术和原子层沉积这样两种技术有机结合起来，突破了现有多铁异质结还停留在平面结构和宏观尺寸的局限，这对多铁异质结走向三维化，微型化的和与现有主流微电子器件的兼容具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种采用原子层沉积法制备鳍式三维多铁异质结的方法
本专利技术属于多铁异质结
，具体涉及一种采用原子层沉积法制备鳍式三维多铁异质结的方法。
技术介绍
随着微电子与半导体技术的迅猛发展，三维化、微型化、可调节化与多功能化已成为当前电子元器件设计和开发的新趋势。探索和开发与其相关的新型智能多尺度材料，特别是渗透于现代技术各个领域的集电性与磁性于一身的多铁性材料已成为最近十年的研究热点。多铁性材料不但同时具备两种或三种单一铁性(如铁电性、铁磁性和铁弹性)，通过铁性的耦合协同作用能产生一些新的功能，如铁电和铁磁之间存在磁电耦合效应，使电控磁或磁控电成为可能。此外，多铁材料还能实现磁场对介电常数或电容的调控作用。目前，虽然已经有许多单相多铁材料被研究者所发现，但相比于单相多铁材料在室温下的弱磁电耦合效应，人工构建的层合多铁异质结不仅在材料组合和结构设计上具有更好的可选性和灵活性，而且可实现较强的磁电耦合效应并产生新颖的物理现象和调控机制，特别是界面处的电子自旋、电荷、轨道以及晶格之间存在着复杂的相互作用，将会导致许多新的磁电物理现象，有望实现集磁电于一身的新一代多功能器件，使其在新一代的存本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用原子层沉积法制备鳍式三维多铁异质结的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)对洁净的铁电单晶基片璇涂光刻胶，璇涂后进行恒温干燥；2)对璇涂有光刻胶的铁电单晶基片进行紫外曝光处理；3)对紫外曝光处理后的铁电单晶基片进行显影处理，显影处理后进行清洗干燥；4)利用磁控溅射在显影处理后的铁电单晶基片上溅射一层惰性金属薄膜作为湿法刻蚀掩膜层；5)将溅射有湿法刻蚀掩膜层的铁电单晶基片放入丙酮溶液中进行超声清洗，洗掉光刻胶后清洗干燥；6)将洗掉光刻胶的溅射有湿法刻蚀掩膜层的铁电单晶基片放入湿法刻蚀溶液里进行湿法刻蚀处理，得到具有鳍式三维结构的铁电单晶基片；7)对具有鳍式三维结构的铁电单晶基片进行电感耦合...

【技术特征摘要】
1.一种采用原子层沉积法制备鳍式三维多铁异质结的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)对洁净的铁电单晶基片璇涂光刻胶，璇涂后进行恒温干燥；2)对璇涂有光刻胶的铁电单晶基片进行紫外曝光处理；3)对紫外曝光处理后的铁电单晶基片进行显影处理，显影处理后进行清洗干燥；4)利用磁控溅射在显影处理后的铁电单晶基片上溅射一层惰性金属薄膜作为湿法刻蚀掩膜层；5)将溅射有湿法刻蚀掩膜层的铁电单晶基片放入丙酮溶液中进行超声清洗，洗掉光刻胶后清洗干燥；6)将洗掉光刻胶的溅射有湿法刻蚀掩膜层的铁电单晶基片放入湿法刻蚀溶液里进行湿法刻蚀处理，得到具有鳍式三维结构的铁电单晶基片；7)对具有鳍式三维结构的铁电单晶基片进行电感耦合等离子体刻蚀处理，以去除铁电单晶基片上的湿法刻蚀掩膜层；8)对去除了湿法刻蚀掩膜层的铁电单晶基片进行若干次原子层沉积循环，沉积三维均匀保形的磁性薄膜，即得到鳍式三维多铁异质结。2.根据权利要求1所述的一种采用原子层沉积法制备鳍式三维多铁异质结的方法，其特征在于，所述步骤1)中铁电单晶基片上璇涂的光刻胶的厚度为2-3微米。3.根据权利要求1所述的一种采用原子层沉积法制备鳍式三维多铁异质结的方法，其特征在于，所述步骤2)中紫外曝光处理包括：将璇涂有光刻胶的铁电单晶基片放到紫外曝光机上，并盖上掩膜版进行10-20秒的紫外曝光；所述步骤3)中显影处理包括：将紫外曝光处理后的铁电单晶基片放入显影液中显影30-50秒，且显影过程中不断晃动铁电单晶基片。4.根据权利要求1所述的一种采用原子层沉积法制备鳍式三维多...

【专利技术属性】
技术研发人员：张易军，刘明，任巍，叶作光，张乐，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61