Тонкие пленки магнетита на поверхности кремния
Название разработки
Тонкие пленки магнетита на поверхности кремния.
Новизна
Впервые для синтеза тонких пленок магнетита использована химически окисленная поверхность кремния и термическое осаждение железа в атмосфере кислорода.
Назначение
Поиск эффективных способов управления структурным и фазовым составом тонких пленок магнетита на кремнии с целью улучшения их характеристик и выявления новых магнитотранспортных эффектов в синтезируемых гетероструктурах.
Научная и практическая значимость
Методом термического осаждения железа в атмосфере кислорода при РО2=10-6 мм рт.ст. и температуре подложки 300°С выращены гибридные структуры Fe3O4/SiO2/n-Si(100) с толщинами слоев Fe3O4 в интервале 16-133нм. Установлено, что магнитосопротивление гибридной структуры Fe3O4/SiO2/n-Si(100), в области малых толщин пленок магнетита, определяется, в основном, эффектом переключения канала проводимости по слою магнетита к каналу проводимости лежащему в приграничном слое между оксидом кремния и кремниевой подложкой.
Преимущества перед известными аналогами
Термическое осаждение железа в атмосфере кислорода обеспечивает точный контроль толщины осажденного слоя в отличие от известных способов формирования пленок магнетита на поверхности кремния путем лазерного или электронного распыления мишеней из Fe203 либо Fe3O4. Кроме того, метод химического окисления поверхности кремния позволяет получать для тонкий слой диэлектрика с контролируемыми свойствами границ раздела в отличие от применения естественного слоя оксида кремния.
Область(и) применения
Указанный метод полностью совместим с методом молекулярно-лучевой эпитаксии кремния и может быть использован для выращивания приборных структур кремниевой спинтроники.
Правовая защита
Объект авторского права. Полученные результаты представлены в статье:
В.А. Викулов, В.В. Балашев, Т.А. Писаренко, А.А. Дмитриев, В.В. Коробцов. Влияние температуры синтеза на структурные и магнитные свойства пленок Fe3O4 на поверхности SiO2/Si(001). Письма в ЖТФ, 2012, Т.38, вып.7, С.73-80.
Стадия готовности к практическому использованию
НИР. Показана возможность синтеза тонких пленок магнетита на химически окисленной поверхности кремния путем термического осаждения железа в атмосфере кислорода в диапазоне температур подложки от 200 до 400°С. При температуре роста 300°С имеет место формирование поликристаллических пленок магнетита с максимальной приведенной остаточной намагниченностью.
Авторы
Кафедра физики низкоразмерных структур.
Коробцов В.В., Балашев В.В., Писаренко Т.А., Викулов В.А., Димитриев А.А.