电磁场约束电感耦合溅射制备ZnO基稀磁半导体薄膜的方法

摘要

本发明利用电磁场约束电感耦合等离子体溅射沉积法，以Co为磁性掺杂源，以Al为施主掺杂源制备(Co，Al)共掺杂的ZnO薄膜。制备过程采用Zn_1-x-yCo_xAl_yO(0＜x≤0.15，0＜y≤0.03)靶材，Co的掺杂浓度可以通过调节靶材中的Co含量控制，薄膜中的载流子浓度和氧缺陷可以通过调节靶材中的Al含量和高纯O₂和Ar不同分压比来控制。采用ICP-PVD法可以有效的控制掺杂浓度，稳定性好。该设备简单，操作方便，与普通磁控溅射设备相比引入了电磁场约束系统，在溅射过程中能够对等离子体中的电子和各种带电离子起到约束和加速作用，从而降低了薄膜的生长温度，薄膜具有表面平整、晶粒大小均匀，良好C轴取向的优点，并获得了室温以上的铁磁性。