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制备Bi-Sb-Te和Sb2Te3薄膜及其成膜参数研究

时间:2023-06-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:经过一系列的摸索试验,选择在Bi、Sb和Te的温度分别为TBi=510℃、TSb=430℃和TTe=310℃的条件下沉积Bi掺杂的Bi-Sb-Te薄膜,EDS测试显示制备的薄膜的原子组分为Bi0.4Sb1.6Te3。Sb2Te3薄膜在TSb=430℃和TTe=270℃的条件下制备。通过控制镀膜时间,获得厚度约200 nm的Sb2Te3薄膜和Bi0.4Sb1.6Te3薄膜,同时利用台阶仪测试,其误差在5%以内。图6-17Bi薄膜成膜速率随温度的变化

制备Bi-Sb-Te和Sb2Te3薄膜及其成膜参数研究

本节选用本征Si(111)基片(电阻率为1 000Ω·cm)和玻璃基片利用分子束外延技术来制备Sb2Te3薄膜和Bi原子替代掺杂的BixSb2-xTe3薄膜。在镀膜前,基片首先经过RCA标准程序清洗。在本节中仍然选用共蒸发生长外延薄膜,高纯度(99.999%)的Bi、Sb和Te分别被放置在不同的束源炉中,适当地调控其蒸发速率比例以制备出满足需要的薄膜。Sb和Te元素单独沉积的速率与温度的关系在之前已经得出,在此基础上设计试验研究Bi元素单独沉积速率与束源炉温度的关系。镀膜过程中基片保持室温,制备好的薄膜厚度用台阶仪测试,获得不同温度下的成膜速率,Bi薄膜的成膜速率随温度的变化曲线如图6-17所示。

本节选定在基片加热条件下外延生长薄膜,基片温度设定为280℃。经过一系列的摸索试验,选择在Bi、Sb和Te的温度分别为TBi=510℃、TSb=430℃和TTe=310℃的条件下沉积Bi掺杂的Bi-Sb-Te薄膜,EDS测试显示制备的薄膜的原子组分为Bi0.4Sb1.6Te3。Sb2Te3薄膜在TSb=430℃和TTe=270℃的条件下制备。通过控制镀膜时间,获得厚度约200 nm的Sb2Te3薄膜和Bi0.4Sb1.6Te3薄膜,同时利用台阶仪测试,其误差在5%以内。(www.xing528.com)

图6-17 Bi薄膜成膜速率随温度的变化

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