一种高居里温度FeSe薄膜的制备方法

摘要

本发明涉及用低压MOCVD设备制备磁性薄膜的方法。首先放入清洗好的半绝缘衬底，在机械泵和低压控制器作用下将生长室压力控制在2.0×10³Pa－10⁴Pa，依次在生长室内通入由高纯氢气携带的反应源，生长温度为250℃－350℃，生长时间为30分钟，即可在低压的条件下完成FeSe薄膜的生长。本发明利用低压金属有机化学气相沉积制备磁性材料，与前人报道的硒化等方法制备的FeSe薄膜在质量上有本质的区别，本发明通过控制生长温度、生长压力、流量等参数来获得高质量FeSe薄膜的方法，用这种方法制备出的FeSe薄膜为下一步自旋器件的制备及实现奠定了物质基础。此外，本发明采用MOCVD设备不仅适于科学研究，它更适于规模化生产。本发明的制备方法适于宽带II－VI族磁性材料的生长制备。

主权项

1、一种高居里温度FeSe薄膜的制备方法，其特征在于：(a)首先在金属有机化学气相沉积生长室内的石墨基座上放入清洗好的半绝缘衬底，在机械泵和低压控制器作用下将生长室压力控制在2.0×103Pa-104Pa，调节高频感应电源使等离子体频率为0.3MHz-0.5MHz；(b)通入经钯管纯化的6N纯的氢气并使生长衬底温度升至600℃-700℃时，对半绝缘衬底处理10分钟-20分钟，以除去半绝缘衬底表面残留的杂质；(c)依次在生长室内通入由高纯氢气携带的反应源硒化氢H2Se气体、五羰基铁Fe(CO)5，硒化氢H2Se的流量为2-4ml/min，五羰基铁Fe(CO)5的流量为6-8ml/min，总氢气载气的流量控制在2L/min；(d)通过冷阱装置将Fe源的温度控制在10℃左右，生长时间为30分钟，生长温度为250℃-350℃，即可在低压的条件下完成FeSe薄膜的生长。