Способ получения тонкой пленки Ba1xSrxTiO3

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТОНКОЙ ПЛЕНКИ 1-3(71) Заявитель Государственное научнопроизводственное объединение Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по материаловедению(72) Авторы Романюк Виктор Леонидович Гременок Валерий Феликсович(73) Патентообладатель Государственное научно-производственное объединение Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по материаловедению(56)., 2006,. 496, . 376-382.2326856 2, 2008.2306631 2, 2007.5891512 , 1999.7286894 , 1995.. Сборник докладов Международной научной конференции Актуальные проблемы физики твердого тела, ФТТ-2005.Минск, 2005.- Т. 1.- С. 278-281..1-3.(57) Способ получения тонкой пленки 1-3, заключающийся в импульсном лазерном напылении на кремниевую подложку пленки 1-3 из материала мишени, отличающийся тем, что импульсное лазерное напыление осуществляют лазером,работающим в режиме свободной генерации, с длиной волны излучения 1,06 нм, длительностью импульса 10-3 с и энергией импульса 150-160 Дж, причем во время напыления давление составляет 200,5 Па и температура подложки 2002 С. Изобретение относится к области технологических процессов в полупроводниковой электронике и может быть использовано для создания неохлаждаемых ИК-приемников и энергонезависимой оперативной памяти. Известен способ получения пленок титаната бария-стронция 0,650,353 толщиной 0,2-0,5 мкм золь-гель методом 1, заключающийся в нанесении на кремниевую подложку с нанесенным платиновым контактом предварительно приготовленного раствора золя и последующей просушке пленки в течение 15 минут при температуре 150 С. После этого пленки подвергают процедуре отжига при температурах 400-1050 С в течение 20 минут. 13507 1 2010.08.30 Недостатком данного способа является длительность процесса получения прекурсоров и изготовления -золя. Наиболее близким техническим решением к заявляемому является способ получения тонких пленок 0,70,33 методом импульсного лазерного напыления, заключающийся в лазерном напылении на кремниевую подложку пленки из материала мишени при температуре 630-750 С, где в качестве испарителя используют лазер с 248 нм, затем производят отжиг полученных пленок при температуре 550 С в течение 30 минут в кислородной атмосфере при давлении 105 Па 2. Нагревание подложек во время напыления до температур 630 С и выше может ограничить использование данных пленок при промышленном изготовлении интегральных плат. Недостатком прототипа является сложность способа и длительность за счет отжига, и использование высоких температур в процессе напыления. Задачей изобретения является упрощение способа и ускорение получения пленки. Поставленная задача решается тем, что в способе получения тонкой пленки 1-3 используется импульсное лазерное напыление на кремниевую подложку пленки 1-3 из материала мишени. Новым, по мнению авторов, является то, что импульсное лазерное напыление осуществляют лазером, работающим в режиме свободной генерации, с длиной волны 1,06 нм, длительностью импульса 10-3 с и энергией импульса 150-160 Дж, причем во время напыления давление составляет 200,5 Па и температура подложки 2002 С. На фиг. 1 представлена рентгенограмма пленки 0,70,33, полученной при температуре подложки 200 С. На фиг. 2 приведены морфология поверхности данной пленки. Сущность изобретения заключается в том, что для получения пленок 1-3 используют промышленный неодимовый лазер ГОС-1001, работающий в режиме свободной генерации, с длиной волны излучения 1,06 нм, длительностью импульса 10-3 с и энергией импульса 150-160 Дж, что позволяет получать пленки, обладающие выраженной кристаллической структурой при температуре подложки 200 С. Способ получения 1-3 тонких пленок включает в себя формирование на исходной подложке (или на подложке с проводящим контактом) вакуумным методом импульсного лазерного напыления пленки из предварительно приготовленной мишени с требуемым для синтезируемого соединения атомным соотношением. Выбор температуры подложки во время напыления обусловлен следующими факторами. При температуре подложки выше 450 С пленки получаются поликристаллические и обладают поверхностью хорошего качества, однако такие высокие температуры ограничивают возможности их использования при изготовлении интегральных схем. В диапазоне 200-450 С пленки также поликристаллические и обладают хорошим качеством поверхности, к тому же температура из указанного интервала допустима при использовании и производстве интегральных схем. При температуре ниже 200 С пленки получаются аморфными. Совокупность указанных признаков позволяет получить пленки, обладающие поликристаллической структурой с кубическим типом решетки при температуре подложки во время напыления всего 200 С. Способ осуществляется следующим образом. На кремниевую подложку методом импульсного лазерного напыления наносится пленка 0,70,33. Во время напыления в камере поддерживается давление воздуха 200,5 Па, температура подложки равна 200 С. Частота повторения лазерных импульсов составляет 0,03 Гц и их количество для напыления пленок толщиной 0,15-0,2 мкм равняется 40-60. После напыления температура подложки постепенно, во избежание повреждения пленки из-за различия коэффициентов расширения, уменьшается до комнатной. При данных параметрах установки соотношение атомных концентраций элементов соединения в пленке в пределах погрешности измерений соответствует их соотношению в исходной 2 13507 1 2010.08.30 мишени (определенному по данным количественного рентгеновского микроанализа, -360). Преимуществом заявленного способа по сравнению с известными является получение тонких пленок, имеющих поликристаллическую структуру, которая позволит использовать их в ИК-детекторах и при производстве интегральных плат. Источники информации 1.К. , , . , -,1-3 (х 0,35)-//.- 2005.-. 491.-1-2.- . 204-211. 2. , , . .0,70,33//.- 2006.- . 496.- . 376-382. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3