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专利号: 2017104800175
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 对金属材料的镀覆;用金属材料对材料的镀覆;表面化学处理;金属材料的扩散处理;真空蒸发法、溅射法、离子注入法或化学气相沉积法的一般镀覆;金属材料腐蚀或积垢的一般抑制〔2〕
更新日期:2024-01-05
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摘要:

权利要求书:

1.一种拓扑绝缘体Bi2Se3/FeSe2异质结构薄膜的制备方法,其步骤是:

a、FeSe基膜的制备:以FeSe材料作为靶材,在Si(100)基片上磁控溅射形成FeSe基膜;

所述的磁控溅射的具体做法是:基片与靶材的间距为5cm-7cm,将磁控溅射设备的真空室抽真空至气压小于2×10-4Pa,再通入分析纯的氩气,使真空室的气压为0.4Pa-0.6Pa,调整衬底温度为380-420℃,溅射功率密度为2.80W/cm2-3.31W/cm2,溅射时间为10-30min;

b、FeSe2退火成相:将a步得到的溅射有FeSe基膜的基片和硒粒一起封入气压小于1×

10-2Pa的真空石英管中,再将真空石英管置于热处理炉中,进行退火成相处理,即在基片上得到FeSe2薄膜;所述的硒粒和基片上的FeSe基膜的质量比为0.1-0.5:1;

c、Bi2Se3基膜的制备:以Bi2Se3材料作为靶材,在b步得到的含FeSe2薄膜的基片上,磁控溅射一层Bi2Se3膜,进而在基片上形成Bi2Se3/FeSe2基膜;所述的磁控溅射的具体做法是:基片与靶材的间距为5cm-7cm,将磁控溅射设备的真空室抽真空至气压小于2×10-4Pa,再通入分析纯的氩气,使真空室气压为0.25-0.35Pa,调整衬底温度为280-320℃,溅射功率密度为

2.29W/cm2-2.80W/cm2,溅射时间为3-5min;

d、Bi2Se3退火成相:将c步得到的带Bi2Se3/FeSe2基膜的基片和硒粒一起封入气压小于1×10-2Pa的真空石英管中,所述的硒粒和基片上的Bi2Se3膜的质量比为0.1-0.5:1;再将真空石英管置于热处理炉中,进行退火成相处理,即制得拓扑绝缘体Bi2Se3/FeSe2异质结构薄膜。

2.根据权利要求1所述的一种拓扑绝缘体Bi2Se3/FeSe2异质结构薄膜的制备方法,其特征在于:所述b步中退火成相处理的具体做法是,以2℃-3℃/分钟的升温速度升至480-520℃,保温6-7小时,然后随炉冷却。

3.根据权利要求1所述的一种拓扑绝缘体Bi2Se3/FeSe2异质结构薄膜的制备方法,其特征在于:所述d步中退火成相处理的具体做法是,以2℃-3℃/分钟的升温速度升至280-320℃,保温1-3小时,然后随炉冷却。