一种调控铁磁性能的铁电场效应管的制备方法 .pdfVIP

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN104362094A

(43)申请公布日2015.02.18

(21)申请号CN201410546700.0

(22)申请日2014.10.16

(71)申请人中国科学院上海技术物理研究所

地址200083上海市虹口区玉田路500号

(72)发明人赵晓林王建禄孟祥建韩莉孙硕沈宏林铁孙璟兰褚君浩

(74)专利代理机构上海新天专利代理有限公司

代理人郭英

(51)Int.CI

H01L21/336

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

一种调控铁磁性能的铁电场效应管

的制备方法

(57)摘要

本发明公开一种调控铁磁性能的铁

电场效应管的制备方法。该方法用激光脉

冲沉积的方法以一定的参数生长表面平整

结晶性较好的La

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.一种调控铁磁性能的铁电场效应管的制备方法,其特征包括以下步骤:

(1)采用激光脉冲沉积在100取向的SrTiO

3

衬底上生长10nm厚的La

x

(CaSr)

(1

-

x)

MnO

3

(以下简称LCSMO)薄膜,其中衬底材料SrTiO3衬底为100取向的氧化物单晶,衬底

的表面粗糙度低于2纳米,铁磁材料LCSMO薄膜的厚度为10nm;

(2)在LCSMO薄膜表面经过旋涂光刻胶、烘烤、紫外光曝光、显影、烘烤、Ar离

子刻蚀等步骤得到所需的霍尔结构的图形;再次经过光刻步骤将霍尔结构的引脚溅

射生长Au电极;

(3)将有机铁电聚合物溶液滴均匀铺入朗缪尔-布罗基特设备已经注入静置超纯水的

液体槽中,待有机铁电聚合物均匀分布在液面,并通过挤压成膜的液面,通过控制液面

表面压力使薄膜成膜连续;将连续薄膜通过水平转移朗缪尔-布罗基特方法转移至有

LCSMO图形的衬底上,通过逐层转移一定厚度的PVDF基有机铁电聚合物薄膜,并

将生长的薄膜经过退火处理,薄膜的退火温度110-135°C,维持4小时后,冷却至室温,

便得到高结晶性PVDF基铁电聚合物薄膜;

(4)在已经生长好PVDF基铁电聚合物的衬底上热蒸发100nm的金属Al,再经过旋涂

光刻胶、烘烤、紫外光曝光、显影、烘烤、Ar离子刻蚀等步骤得到所需的栅电极

的图形结构,经过上述步骤便得到PVDF基铁电场效应晶体管器件。

2.根据权利要求1所述的一种调控铁磁性能的铁电场效应管的制备方法,其特征在于,

所述的旋涂光刻胶的转速为4k转每分钟,烘烤温度为85摄氏度,紫外光曝光时间为

20秒。

3.根据权利要求1所述的一种调控铁磁性能的铁电场效应管的制备方法,其特征在于,

所述的PVDF基有机铁电聚合物溶液的溶剂为二甲基亚砜,其溶液浓度的质量百分

含量为0.01%。

4.根据权利要求1所述的一种调控铁磁性能的铁电场效应管的制备方法,其特征在于,

所述的超纯水的电阻为18.2兆欧姆,液面表面压控制在5毫牛顿每米。

说明书

p技术领域

本发明涉及调控铁磁材料磁性能的有机铁电场效应晶体管的制备技术,具体指一种

基于聚偏氟乙烯基有机铁电聚合物作为晶体管的绝缘介质层来调控铁磁材料性能的

制备方法。

背景技术

近年来,随着信息存储技术的快速发展,具有高密度、高速度、非挥发、低能耗的新

概念随机存储器的研究是一个意义重大并颇具难度的课题。其中,用电场替代磁场

或电流来控制磁性以实现信息的高速度、低能耗写入是至关重要的。为了实现这个

目标,一个可行并有效的方法就是利用多铁性材料及其磁电耦合效应。磁电耦合效

应最早发现于单相多铁材料Cr

2

O

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