[发明专利]一种磁控溅射制备单一取向锰钴镍氧薄膜的方法

摘要

本发明公开了一种磁控溅射制备单一取向锰钴镍氧薄膜的方法，应用该法，可制备出大面积、致密性良好的MCN薄膜。相比溶胶-凝胶法制备的多晶MCN薄膜，该法参数控制更精确，制备出的薄膜致密度更高，且薄膜呈（110）高度择优取向。利用该法制作的MCN薄膜，可用于制造线列及面阵热敏探测器件，以及制作微桥结构和顶底电极结构热敏探测器件。

主权项

一种磁控溅射制备单一取向锰钴镍氧薄膜的方法，其特征在于具体步骤如下：步骤A制备多晶靶材：采用溶胶凝胶法制备Mn1.56Co0.96Ni0.48O4的粉体及多晶靶材。按照金属离子化学计量比Mn：Co：Ni=13:8:4的比例称取醋酸盐粉末，使用溶胶凝胶法制备得到锰钴镍氧粉体；取60g锰钴镍氧粉末，加入粘结剂，造粒、在40Mpa下压制成素胚、分段脱胶后在1050摄氏度下烘烧10小时，自然降温至800摄氏度烘烧12小时；随炉冷却后取出，打磨、抛光，制得直径61毫米，厚度约为4毫米的，致密度较好的立方相尖晶石结构的锰钴镍氧多晶靶材；步骤B  磁控溅射沉积锰钴镍氧薄膜：选用国产JPGF400B‑G型高真空磁控溅射镀膜系统，打开腔室，将清洗干净的白宝石衬底片放置于旋转台面上，盖上真空腔腔盖，抽取背景真空至5×10‑4pa，通氩气流，选取45度偏靶射频溅射模式，溅射功率为60W‑80W，工作电压为220V，在纯氩气氛下进行溅射；氩气分压为0.4Pa，基片与靶材之的距离为25cm，薄膜生长过程中衬底温度为200摄氏度，根据溅射功率和溅射时间控制所制备薄膜的厚度在120nm到230nm之间，溅射完成后，关闭氩气，关闭分子泵，缓慢降温到150摄氏度，关闭机械泵，打开放气阀，待旋转台面温度降至室温后将样品取出；步骤C退火处理：将获得的薄膜及衬底片放置在快速退火炉中于750℃退火30分钟至1个小时，待炉体降至室温后取出样品片。