[发明专利]具有大的霍尔效应的氮化铁薄膜的制备方法

摘要

本发明涉及一种具有大的异常霍尔效应的氮化铁薄膜的制备方法，采用中科院沈阳科学仪器研制中心生产的KPS450型可调三靶超高真空磁控溅射镀膜机，在强磁性靶头上安装一个纯度为99.99％的Fe靶。靶材的厚度为2.3mm，直径为60mm；靶与基片之间的距离为10cm。开启磁控溅射设备，直至溅射室的背底真空度为8×10-6Pa；向真空室通入纯度为99.999％的Ar和N2的混合气体，将真空度保持在1Pa。在Fei靶上施加0.3A的电流和300V左右的直流电压；完全打开闸板阀，待系统冷却后，向真空室充入纯度为99.999％的氮气，打开真空室，取出样品。由于目前工业化生产所采用的主要方法是溅射法，本发明所采用的反应溅射法，不需要基底加热等附加条件，在工业化生产上具有明显优势。

主权项

一种具有大的异常霍尔效应的氮化铁薄膜的制备方法，其特征是步骤如下：1)采用中科院沈阳科学仪器研制中心生产的KPS450型可调三靶超高真空磁控溅射镀膜机，在强磁性靶头上安装一个纯度为99.99％的Fe靶；靶材的厚度为2.3mm，直径为60mm；靶与基片之间的距离为10cm；2)将基底材料表面杂质清除后，将基底安装在基片架上，靶与基片之间的距离为10cm，基片架在上方，靶在下方；3)开启磁控溅射设备，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为8×10-6Pa；4)向真空室以100sccm的速率通入纯度为99.999％的Ar15sccm和的速率通入纯度为99.999％的N2的混合气体，将真空度保持在1Pa；5)开启溅射电源，在Fe靶上施加0.3A的电流和300V的直流电压，预溅射10分钟，等溅射电流和电压稳定；6)打开基片架上的档板开始溅射，基片位置固定；溅射过程中，基底不加热；7)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和N2，完全打开闸板阀，继续抽真空，然后关闭真空系统；待系统冷却后，向真空室充入纯度为99.999％的氮气，打开真空室，取出样品。