[发明专利]一种电场可调磁电信息存储器件及其制备方法

权利要求书

1.一种电场可调磁电信息存储器件，其特征在于包括：

作为底电极的半导体层，所述半导体层为n型掺杂Nb:SrTiO₃半导体制成；

作为顶电极的铁磁层，所述铁磁层由具备铁电调控界面效应的铁磁金属氧化物La_0.7Sr_0.3MnO₃制成；

以及位于半导体层、铁磁层之间的铁电层，所述铁电层由铁电体BaTiO₃制成。

2.根据权利要求1所述的电场可调磁电信息存储器件，其特征在于：所述Nb:SrTiO₃半导体中Nb的掺杂量为0.7wt％。

3.根据权利要求1所述的电场可调磁电信息存储器件，其特征在于：所述铁磁层的厚度为16-24u.c，优选为20u.c。

4.根据权利要求1所述的电场可调磁电信息存储器件，其特征在于：所述铁电层的厚度为4-8u.c，优选为6u.c。

5.根据权利要求1所述的电场可调磁电信息存储器件，其特征在于：所述铁电调控界面效应指：在室温下，铁磁层和铁电层的界面处会出现阳离子扩散和磁交换作用，当改变外加电场的方向，阳离子扩散将会改变界面处Mn³⁺/Mn⁴⁺比例，通过磁交换作用来改变磁化强度；通过铁电调控界面效应实现了对高低阻态的调制，进而实现电流ON/OFF开关比的调控。

6.根据权利要求1-5任一项所述电场可调磁电信息存储器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、配料称量药品，按照配比将氧化镧、碳酸锶、二氧化锰、钛酸钡、二氧化钛粉末称料，进行球磨；

S2、将得到的球磨粉体过滤干燥，再次研磨充分后压靶，再对靶材加热烧结，制备La_0.7Sr_0.3MnO₃及BaTiO₃靶材；

S3、将制备好的Nb:SrTiO₃衬底、La_0.7Sr_0.3MnO₃和BaTiO₃靶材进行表面清洗，将BaTiO₃靶材沉积在Nb:SrTiO₃衬底表面，得到BaTiO₃/Nb:SrTiO₃异质结；

S4、将得到的BaTiO₃/Nb:SrTiO₃异质结取出并进行光刻，同时调控加热台的温度和气压，将La_0.7Sr_0.3MnO₃靶材沉积在BaTiO₃/Nb:SrTiO₃异质结表面，薄膜沉积完成后进行退火处理，得到La_0.7Sr_0.3MnO₃/BaTiO₃/Nb:SrTiO₃异质结；

S5、将得到的La_0.7Sr_0.3MnO₃/BaTiO₃/Nb:SrTiO₃异质结按照一定尺寸，通过二次光刻、化学刻蚀法制备所需的电场可调磁电信息存储器件。

7.根据权利要求6所述电场可调磁电信息存储器件的制备方法，其特征在于：步骤S1中，球磨转速为300-350rpm，球磨时间为40-56h。

8.根据权利要求6所述电场可调磁电信息存储器件的制备方法，其特征在于：步骤S2中，加热烧结时的加热温度为950-1200℃，升温速率为3-6℃/min，保温时间为6-72h。