一种磁控共溅射制备Fe-Sn-Se-Te四元薄膜的方法与流程

技术特征：
1.一种磁控共溅射制备fe-sn-se-te四元薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将原子比为1-x∶x∶0.2~0.5∶0.5~0.8的铁粉、锡粉、硒粉和碲粉进行称量、研磨，其中x=0~0.2且x不为0，将充分研磨的粉末放入坩埚中，再将坩埚置于石英管中，使用真空封管机将石英管进行真空封管，真空度为1.5
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~2.5
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pa，将封好的石英管放置在马弗炉中进行烧结，然后自然冷却取出；步骤2：将步骤1得到的混合物研磨成粉末，压成坯体，进行高温烧结，烧结过程为：从室温以1.5~4℃/分钟的速率升温至950~1200℃，保温4~7小时，自然冷却后取出，制成fesnsete靶材；步骤3：将基底清洗后烘干备用；步骤4：将fesnsete靶材放在靶位上，基底放入腔室中，关闭腔室并抽真空，真空度为4
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~9
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pa，往腔室中通入氩气，使溅射气压保持在1.0~2.0 pa，射频功率为60~110 w，沉积时间为45~120分钟，溅射结束，关闭电源；步骤5：取出沉积好的薄膜，放入烧结炉中，在氩气环境下，从室温以1.5~4℃/分钟的速率升温至950~1200℃，保温4~7小时，自然冷却后取出，得到fe-sn-se-te四元薄膜。2.根据权利要求1所述的一种磁控共溅射制备fe-sn-se-te四元薄膜的方法，其特征在于，铁粉的纯度≥99.8%，锡粉的纯度≥99.99%，硒粉的纯度≥99.99%，碲粉的纯度≥99.99%，研磨时间为0.5~1.5小时。3.根据权利要求1所述的一种磁控共溅射制备fe-sn-se-te四元薄膜的方法，其特征在于，步骤1的烧结过程为：从室温以1~3℃/分钟的升温速率升温至550~800℃，保温10~15小时，自然冷却取出；根据权利要求1所述的一种磁控共溅射制备fe-sn-se-te四元薄膜的方法，其特征在于，步骤2的坯体直径为25~35 mm，厚度为2.5~3.5mm。4.根据权利要求1所述的一种磁控共溅射制备fe-sn-se-te四元薄膜的方法，其特征在于，所述的基底为单晶硅（111）基底，a1
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（0001）基底或gaas(211)基底，基底的长、宽、高的尺寸分别为5~30 mm、5~30 mm、0.5~3 mm。5.根据权利要求1所述的一种磁控共溅射制备fe-sn-se-te四元薄膜的方法，其特征在于，所述基底使用乙醇和丙酮交替清洗3次。6.根据权利要求1所述的一种磁控共溅射制备fe-sn-se-te四元薄膜的方法，其特征在于，称量、研磨、研磨、压片和烧过程均在保护气体中进行。

技术总结
本发明公开了一种磁控共溅射制备Fe-Sn-Se-Te四元薄膜的方法，具体方法如下：1）将铁粉、锡粉、硒粉和碲粉称量、研磨后放入坩埚中，再将坩埚置于石英管中，进行真空封管，将封好的石英管放置在马弗炉中进行烧结，自然冷却取出；2）将所得混合物研磨成粉末，压成坯体，进行高温烧结，制成FeSnSeTe靶材；3）清洗基底；4）将靶材放在靶位上，基底放入腔室中，关闭腔室并抽真空，往腔室中通入氩气，使用射频功率为60~110 W，沉积时间为45~120分钟。溅射结束，关闭电源；5）取出沉积好的薄膜，放入烧结炉中烧结，自然冷却后取出。本发明方法制备的薄膜均匀性好，并且由于Sn的掺杂，提高了FeSeTe材料的超导性能。导性能。导性能。


技术研发人员：刘禹彤 赵勇 秦佳佳 周大进
受保护的技术使用者：福建师范大学
技术研发日：2021.12.10
技术公布日：2022/3/8