一种单晶厚膜异质外延生长的方法技术

本发明专利技术公开了一种单晶厚膜异质外延生长的方法，属于铁氧体单晶膜材料生长技术，所述方法为：首先在不低于500℃的温度下对衬底进行气态离子注入，然后使用液相外延法生长；本发明专利技术提供了一种新的衬底处理方式，在液相外延的过程中可以有效改善因单晶膜与衬底间的热膨胀系数不同造成的外延生长开裂问题，本发明专利技术提供的方法技术难度小，生长出的单晶膜完整性高，适合工业化生产应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铁氧体单晶膜材料生长技术，尤其涉及一种单晶厚膜异质外延生长的方法。

技术介绍

1、石榴石型铁氧体材料是一种亚铁磁性材料，具有独特的旋磁特性、铁磁共振线宽窄、介电损耗低、近红外中红外波段透过率高等特点，在电子对抗、雷达、光通信等领域有重要应用。尤其是通过不同掺杂改性的石榴石单晶片，其法拉第旋转率可大幅度提高，在激光工业、光通信领域应用广泛。

2、为了满足磁光器件应用需求，石榴石铁氧体为确定晶向的片式结构，液相外延技术是工程化磁光石榴石片的主要技术，它的成膜速率快、成膜尺寸大、可掺杂元素多、生长晶体质量高、晶向可控。但液相外延多采用异质外延，石榴石型铁氧体单晶膜的生长通常以钆镓石榴石(ggg)或钙镁锆掺杂钆镓石榴石(sggg)为衬底，衬底与外延晶体之间存在热膨胀系数差异，严重影响石榴石铁氧体单晶膜制造成品率与晶体质量。以sggg衬底为例，它在常温下的晶格常数约为12.497 å，其热膨胀系数约为8.4í10-6，在800℃的高温生长环境下，衬底晶格常数就变成12.591 å。若使用sggg衬底生长掺铋掺杂的yig薄膜，在常温下薄膜晶格本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种单晶厚膜异质外延生长的方法，其特征在于，所述方法为：首先在不低于500℃的温度下对衬底进行气态离子注入，然后使用液相外延法生长。

2.根据权利要求1所述的一种单晶厚膜异质外延生长的方法，其特征在于，所述衬底为钆镓石榴石衬底或钙镁锆掺杂钆镓石榴石衬底。

3.根据权利要求1所述的一种单晶厚膜异质外延生长的方法，其特征在于，所述气态离子为氮离子或氦离子。

4.根据权利要求1所述的一种单晶厚膜异质外延生长的方法，其特征在于，所述气态离子注入时的注入能量为300～500keV，注入剂量为2Í1016～5Í1017ions/cm2。p>

5.根据权...

【技术特征摘要】

1.一种单晶厚膜异质外延生长的方法，其特征在于，所述方法为：首先在不低于500℃的温度下对衬底进行气态离子注入，然后使用液相外延法生长。

2.根据权利要求1所述的一种单晶厚膜异质外延生长的方法，其特征在于，所述衬底为钆镓石榴石衬底或钙镁锆掺杂钆镓石榴石衬底。

3.根据权利要求1所述的一种单晶厚膜异质外延生长的方法，其特征在于，所述气态离子为氮离子或氦离...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊，李阳，蒋金秀，魏源，魏占涛，刘庆元，帅世荣，左林森，肖礼康，杨天颖，
申请(专利权)人：西南应用磁学研究所中国电子科技集团公司第九研究所，
类型：发明
国别省市：