一种半金属四氧化三铁薄膜的制备方法技术

一种半金属四氧化三铁薄膜的制备方法，属于磁性薄膜制备技术领域。本发明专利技术所提供的方法，利用磁控溅射设备，采用陶瓷Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］作为靶材，加热衬底至５００～７００℃，向真空室中通入Ｈ↓［２］与Ａｒ的混合气体作为工作气体，利用质量流量计保持Ｈ↓［２］与Ａｒ的质量比为０．１～０．１５，起辉后，保持溅射气压为０．５～１Ｐａ，溅射功率１００Ｗ，可根据需要，通过控制沉积时间控制膜厚度。本发明专利技术具有成本低，不需要高温度，对烧结设备要求较低，有利于Ｆｅ↓［３］Ｏ↓［４］薄膜的大规模生产等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于磁性薄膜制备
，具体涉及一种在还原气氛中应用磁控賊射方法制备Fe^薄膜的方法。技术背景作为一种新型的电子自旋材料，半金属材料因其在非挥发性磁存 储器(MRAM)、 f兹敏传感器、硬盘读出头等自旋电子器件上的巨大应用 潜力，近年来得到国际上的广泛关注。半金属材料是一种》兹性材料， 对于某一自旋方向，其能带结构呈金属特性，费米面附近有一定态密 度；而对另一自旋方向，材料的能带结构呈绝缘体特性，费米面附近 态密度为零，因此费米面附近具有高达100%的自旋极化率。根据能 带计算及实验结果，Fe304是一种半金属材料，具有100%的自旋极化 率和远高于室温的居里温度(858K),因而成为室温应用的自旋电子器 件最有潜力的候选材料，因此得到广泛的关注和研究。目前，人们已经利用分子束外延(MBE)、脉冲激光沉积(PLD)及石兹 控溅射等方法成功的制备了 Fe^薄膜。但是MBE设备极其昂贵，PLD 存在羽辉区域的局限性与蒸发粒子温度的非线性变化和质量的空间 分布不均的缺点，4吏它只适合沉积小面积的薄膜，而且在沉积过程中 伴有液滴沉积的现象，容易造成薄膜结构的不均匀，严重影响本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半金属四氧化三铁薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：１）制备Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］靶材：将分析纯Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］粉烘干，经过ＰＶＡ造粒后，１００Ｍｐａ干压成型，在５００℃排胶１２小时，然后将样品在１０００℃下烧结２小时，制得Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］靶材；２）将步骤１）中制备的Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］靶材置于磁控溅射设备真空室中，抽真空，将衬底加热至５００～７００℃，温度稳定后，向真空室内通入Ｈ↓［２］和Ａｒ的混合气体，其中Ｈ↓［２］和Ａｒ质量比为０．１～０．１５，起辉之后，将溅射功率调至１００Ｗ，保持气压稳定在０．５～１Ｐａ，打开挡板，开始溅射，待薄膜生长到所需厚度时，停止溅射，待...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张铭，闫红，严辉，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]