一种具有可控磁各向异性的磁性颗粒薄膜及其制备方法技术

一种具有可控磁各向异性的磁性颗粒薄膜及其制备方法，涉及一种在高频通讯芯片中用于集成电感器件的纳米颗粒型磁性薄膜及其制备工艺。本发明专利技术使用非连续多层膜交替磁控溅射法，得到玻莫合金－ＳｉＯ↓［２］磁性纳米颗粒薄膜，所述的玻莫合金在薄膜中的体积分数ｘ↓［Ｖ］在５０％～８０％之间，且玻莫合金在非晶绝缘介质ＳｉＯ↓［２］基体中以颗粒状存在并连通成复杂的网络或镶嵌于ＳｉＯ↓［２］基体中，其结构单元的直径为１～１０ｎｍ。该薄膜具有高饱和磁化强度和高磁导率、高电阻率、可调节的合适的磁各向异性以及可精确控制的金属体积分数，并且制备过程与半导体集成电路制造工艺相兼容并适合大规模工业生产。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种磁介质薄膜材料及其制备方法，更具体地说是涉及一种应用在高频通讯芯片中的集成电感器件的具有可控磁各向异性的磁性颗粒薄膜及其制备，属于材料制备

技术介绍
目前随着通信技术的快速发展，射频(Radio-Frequency)电路中大量的无源器件，例如电感被集成到硅芯片中。为解决平面集成电感器件的芯片占用面积并改善电感的性能，磁介质薄膜作为磁芯材料被应用到集成电感器件中，例如文献“V.Korenivski，Journal ofMagnetism and Magnetic Materials，Vol215-216，pp.800-806，June 2，2000”报道在十亿赫兹(GHz)频段工作的电感的磁介质材料须具备优异的软磁性能，适当的磁各向异性和较高的电阻率；文献“M Yamaguchi，et al.Journal of Magnetism and Magnetic Materials，Vol.215-216，pp.807-810，2000”报道Co85Nb12Zr非晶合金薄膜利用溅射法获得，Fe61Al33O26颗粒薄膜由复合靶(贴有氧化铝的铁靶)溅射获得，均本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米复合结构的可控磁各向异性的颗粒型磁性薄膜，其特征在于：该颗粒型磁性薄膜由玻莫合金和非晶绝缘介质ＳｉＯ↓［２］组成，所述的玻莫合金在薄膜中的体积分数ｘ↓［Ｖ］在５０％～８０％之间；所述的玻莫合金在非晶绝缘介质ＳｉＯ↓［２］基体中以颗粒状存在并连通成复杂的网络或镶嵌于ＳｉＯ↓［２］基体中，其结构单元的直径为１～１０ｎｍ。

【技术特征摘要】
1.一种纳米复合结构的可控磁各向异性的颗粒型磁性薄膜，其特征在于该颗粒型磁性薄膜由玻莫合金和非晶绝缘介质SiO2组成，所述的玻莫合金在薄膜中的体积分数xV在50％～80％之间；所述的玻莫合金在非晶绝缘介质SiO2基体中以颗粒状存在并连通成复杂的网络或镶嵌于SiO2基体中，其结构单元的直径为1～10nm。2.一种制备如权利要求1所述的颗粒型磁性薄膜的方法，其特征在于该方法使用非连续多层膜交替磁控溅射法，其工艺步骤按如下进行1)先将溅射腔抽真空至真空度优于5×10-5Pa，将样品基片用14℃～16℃的冷却水冷却，在气压为0.5～2Pa的氩气氛下，首先溅射一层SiO2非晶绝缘介质，溅射速率为0.15nm/s～0.35nm/s，溅射时间2～5秒；2)然后在SiO2非晶绝缘介质上溅...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵嘉昊，朱静，区定容，周惠华，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]