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专利号: 2018109034302
申请人: 江苏理工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种ZnSb/GaSb类超晶格相变薄膜材料,其特征在于,所述ZnSb/GaSb类超晶格相变薄膜材料中单层ZnSb薄膜和单层GaSb薄膜交替堆叠排列成多层膜结构;

所述ZnSb/GaSb类超晶格相变薄膜材料的结构符合下列通式:[ZnSb(a)nm/GaSb(b)nm]x,式中a、b分别表示所述的单层ZnSb薄膜和单层GaSb薄膜的厚度,x表示单层ZnSb和单层GaSb薄膜的交替周期数或者交替层数,且x为正整数;相变薄膜的总厚度由x与所述单层ZnSb和单层GaSb薄膜的厚度计算所得,即[(a+b)*x](nm);

所述ZnSb表示该薄膜材料中Zn和Sb的原子比为15:85;GaSb表示该薄膜材料中Ga和Sb的原子比为40:60。

2.根据权利要求1所述的ZnSb/GaSb类超晶格相变薄膜材料,其特征在于,单层ZnSb薄膜的厚度为1~10nm,单层GaSb薄膜的厚度为1~10nm,所述ZnSb/GaSb类超晶格相变薄膜总厚度为2~150nm。

3.一种制备权利要求1或2所述的ZnSb/GaSb类超晶格相变薄膜材料的方法,其特征在于,所述的ZnSb/GaSb类超晶格相变薄膜采用磁控溅射方法制备,衬底为SiO2/Si(100)基片,溅射靶材为ZnSb和GaSb,溅射气体为高纯Ar气。

4.根据权利要求3所述的制备ZnSb/GaSb类超晶格相变薄膜材料的方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)清洗SiO2/Si(100)基片;

2)安装好溅射靶材;设定溅射功率,设定溅射Ar气流量及溅射气压;

3)采用磁控溅射方法制备ZnSb/GaSb类超晶格相变薄膜材料;

a)将空基托旋转到ZnSb靶位,打开ZnSb靶上的射频电源,依照设定的溅射时间,开始对ZnSb靶材表面进行溅射,清洁ZnSb靶位表面;

b)ZnSb靶位表面清洁完成后,关闭ZnSb靶位上所施加的射频电源,将空基托旋转到GaSb靶位,开启GaSb靶上的射频电源,依照设定的溅射时间,开始对GaSb靶材表面进行溅射,清洁GaSb靶位表面;

c)GaSb靶位表面清洁完成后,将待溅射的基片旋转到ZnSb靶位,打开ZnSb靶位上的射频电源,依照设定的溅射时间,开始溅射ZnSb薄膜;

d)ZnSb薄膜溅射完成后,关闭ZnSb靶上所施加的射频电源,将基片旋转到GaSb靶位,开启GaSb靶位射频电源,依照设定的溅射时间,开始溅射GaSb薄膜;

e)重复c)和d)两步,即在SiO2/Si(100)基片上制备ZnSb/GaSb类超晶格相变薄膜材料。

5.根据权利要求3所述的制备ZnSb/GaSb类超晶格相变薄膜材料的方法,其特征在于,‑5所述的ZnSb和GaSb靶材的纯度在原子百分比99.999%以上,本底真空度不大于1×10 Pa。

6.根据权利要求3所述的制备ZnSb/GaSb类超晶格相变薄膜材料的方法,其特征在于,所述的ZnSb靶材和GaSb靶材采用射频电源,且溅射功率为55‑65W。

7.根据权利要求3所述的制备ZnSb/GaSb类超晶格相变薄膜材料的方法,其特征在于,所述Ar气的纯度为体积百分比99.999%以上,气体流量为40‑55SCCM,溅射气压为0.35‑

0.45Pa。

8.根据权利要求3所述的制备ZnSb/GaSb类超晶格相变薄膜材料的方法,其特征在于,所述的ZnSb/GaSb类超晶格相变薄膜的厚度通过溅射时间来调控。

9.一种权利要求1或2所述的ZnSb/GaSb类超晶格相变薄膜材料在快速相变存储器中的应用。