一种氧化铝超薄薄膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种氧化铝超薄薄膜的制备方法，该方法是以脉冲方式依次进源、利用自限制吸附效应制备得氧化铝超薄薄膜材料；其制备方法基于原子层沉积系统实现；本发明具有反应温度低，生长条件简单，重复性高，无杂质、可控性高等优点；本发明制备的氧化铝超薄薄膜在半导体、集成铁电、光学镀膜、太阳能电池等领域具有广阔的应用前景。

主权项

一种氧化铝超薄薄膜的制备方法，其特征在于所述氧化铝超薄薄膜是在室温下采用原子层沉积方式生长在衬底上而制得；其制备方法包括以下具体步骤：⑴、原料三甲基铝、氮气或氩气、氧气和衬底；氮气或氩气及氧气采用纯度为99.9999%的气体；衬底为硅片、镍酸镧薄膜、氧化铟薄膜或铂片； ⑵、制备氧化铝超薄薄膜将衬底用无水乙醇冲洗后，用氮气吹干，放置于样品托盘上，送入原子层沉积系统的真空反应腔，抽真空使真空度达到1～3hpa；固定在真空反应腔的样品托盘上的衬底保持在室温下；对装有三甲基铝的源瓶进行制冷使其温度保持在15～20℃，氧气和氮气按照95∶5的体积比混合均匀后，通过臭氧发生器产生臭氧气体；沉积系统内通入氮气或氩气，使反应腔内及中间空间气压分别保持在1～3hpa和6～15hpa；每个生长循环由以下四个气体脉冲组成：a、三甲基铝脉冲0.1秒，使用氮气或氩气作为载气输送到反应腔，载气流量为150sccm；b、氮气或氩气冲洗腔体2～30秒，流量为150sccm；c、臭氧脉冲3秒，臭氧流量为200～300sccm，使用氮气或氩气作为载气输送到反应腔，载气流量为150sccm；d、氮气或氩气冲洗腔体6秒，流量为150sccm；利用自限制表面吸附效应，制得氧化铝超薄薄膜；当循环次数在250时，得到的薄膜厚度为35.33纳米；当循环次数在500时，得到的薄膜厚度约70纳米。