一种钛酸锶钡薄膜材料的制备方法

摘要

本发明提供了一种钛酸锶钡薄膜材料的制备方法，该方法采用Ba(Hdfhd)₂(tetraglyme)、Sr(Hdfhd)₂(tetraglyme)、TTIP-Ti(OC₃H₇)₄作为前驱物，用氧气作为反应气体，用氩气作为运载气体，采用两阶段生长法快速沉积钛酸锶钡(BST)薄膜，即在650-700℃为成核阶段，在800-850℃为生长阶段，然后在400-600℃有氧的气氛中进行热处理。由于从成核阶段到生长阶段采用快速升温，可以消除不理想的晶核形成和扩散过程。因此，采用本发明的方法得到了具有高度取向，粒度大小均匀的BST薄膜。该薄膜是用于动态随机存取存储器、单片微波集成电路、介质移相器、压控滤波器、非制冷红外焦平面阵列的理想材料。

主权项

1.一种钛酸锶钡薄膜材料的制备方法，具体步骤如下：A.衬底的清洗和氧化将衬底放在金属有机化学气相沉积系统的反应腔里的样品架上，使系统循环水的温度保持在25℃，通氩气使反应腔里的压力稳定在1-4Torr，并对衬底加热至1000℃，保持1-5分钟，在氩气气氛中清洗衬底；接着将温度降至900℃、再加入氧气，流量为100-200sccm，在氩气和氧气的混合气氛下，压力稳定在2-4Torr，保持1-5分钟，氧化衬底；B.钛酸锶钡薄膜材料的生长C.钛酸锶钡薄膜材料的热处理将沉积好的钛酸锶钡薄膜从反应腔中取出后，立即放入洁净小坩埚内，然后将小坩埚置于热处理炉的石英管中，在氧气流量为0.5-2L/min条件下，在200分钟内使热处理炉从室温匀速升温至400-600℃后，保温1小时；然后再在250分钟内使热处理炉内的温度匀速降至150℃，然后关闭氧气和电源，降至室温取出；所说的B步骤的钛酸锶钡薄膜材料的生长，其特征在于：原位将衬底温度降至650-700℃，在上述的氩气和氧气的混合比和气压下，向反应腔内通入钡、锶、钛的前驱物，流量分别为50-70sccm、50-70sccm、15-25sccm；前驱物的温度分别为100-125℃、100-125℃、50-70℃，保持20-30分钟，进行钛酸锶钡的晶核生长；接着以大于200℃/s的升温速率将温度升到800-850℃，保持30-60分钟，完成钛酸锶钡薄膜的生长，随后在氩气的气氛中冷却到室温。