[发明专利]具有大磁电阻效应的CoFeB/SiO2/n‑Si异质结构及制备方法

权利要求书

1.一种具有大磁电阻效应的CoFeB/SiO₂/n-Si异质结构的制备方法，其特征是步骤如下：

1)采用真空对向靶磁控溅射镀膜机，基底材料为单面抛光的带有自然氧化层的n-Si(100)单晶片；使用两块Co₄₀Fe₄₀B₂₀合金靶，安装在对靶头上，其中一头作为磁力线的N极，另一头为S极；

2)开启真空对向靶磁控溅射镀膜机真空系统，先后启动一级机械泵和二级分子泵抽真空，直至溅射室的背底真空度优于1×10^–5Pa；

3)向真空室通入纯度为99.999％的Ar气，将真空度保持在0.35Pa；

4)开启溅射电源，在一对CoFeB靶上施加0.02A的电流和975V的直流电压，达到溅射电流和电压稳定；

5)打开基片架上的档板开始溅射；获得CoFeB薄膜的厚度为160nm；

6)溅射结束后，关闭真空系统，打开真空室，得到制备好的CoFeB/SiO₂/n-Si异质结构。

2.如权利要求1所述的方法，其特征是所采用的Si基底为单面刨光的n-Si(100)单晶，室温载流子浓度为6×10¹⁷cm^-3，室温电阻率为0.03Ω，厚度为500μm，面积为3mm×3mm；所采用的电极为风干的银胶；所采用电输运测量模式为电流垂直于膜面；所施加磁场的方向垂直于膜面。

3.如权利要求1所述的方法，其特征是真空对向靶磁控溅射镀膜机采用中科院沈阳科学仪器研制中心生产的DPS-III型超高真空对向靶磁控溅射镀膜机。

4.如权利要求1所述的方法，其特征是Co₄₀Fe₄₀B₂₀合金靶纯度为99.5％，靶材厚度为3.5mm，直径为60mm；两个靶之间的距离为80mm，靶的轴线与放有Si基底材料的基片架之间的距离为80mm。

5.如权利要求1所述的方法，其特征是Ar气的流量为100sccm。

6.如权利要求1所述的方法，其特征是CoFeB薄膜的沉积时间为60分钟。

7.如权利要求1所述的方法，其特征是溅射结束后，关闭基片架上的档板，然后关闭溅射电源，停止通入溅射气体Ar，完全打开闸板阀，继续抽真空，20分钟后关闭抽气系统。