La1-xSrx MnO3薄膜的制备、微观结构及电性能.pdf

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1、·1O·材料导报B：研究篇2012年9月(下)第26卷第9期La1-xSrMnO3薄膜的制备、微观结构及电性能高文娟，殷明志，徐驰，彭焕英(西北工业大学理学院，西安710129)摘要以无机盐为原料，采用溶胶一凝胶法在si衬底上制备了La1一sMn((ISM())薄膜。XRD和TEM测试表明ISM()薄膜呈现纳米多晶菱形钙钛矿结构，薄膜的(012)、(110)晶面间距分别为0．38nm、0．28nm。SEM分析表明I．SM()薄膜表面平整、光滑致密。电学测试I．aSrMnO。／si异质结的}V特性曲线表明，随着Sr掺杂量的增加，同一偏压下的开启

2、电压变小，当电压大于10V时，I．aI__SrMm／si异质结的电流迅速增大，呈现传统的p-n结特征。关键词溶胶凝胶法异质结I．SM()／Si电性能p-n结中图分类号：O614．33文献标识码：AFabrication，MicrostructureandElectricalPropertiesofLal一SrxMnO3FilmsGAOWenjuan，YINMingzhi，XUChi，PENGHuanying(SchoolofScience，NorthwesternPolytechnicUniversity，Xi’an710129)Abstra

3、ctFheI．a1SrMnO3(LSMO)filmswerefahricatedonSisubstrateshyso[gelprocesseswithinorganicsalts．Thefilmsexhibitedpolycrystaldiamondperovskitestructure，andtheinterplanarcrystalspacingof(012)。(110)wereabout0．38nm，0．28nmrespectivelycharacterizedbyXraydiffraction(XRI))andtransmission

4、electronmicroscopy(TEM)．Themorphologieswerefiat，smoothanddenseanalyzedbyscanningelectronmicroscopy(SEM)．The，_curvesofLSM()，／Siheterojunctionshowedthaiundersamebiasvoltage，theopeningvoltagede—creasedwiththedopingSrincreasing，andthecurrentincreasedrapidlywhenitwasexceeding10V

5、astraditionalsemifconductorP—njunction．Keywordssolgelprocess，heterojunction，I．SM()／Sielectricalproperties，p-njunction0引言1实验LSMO是一种巨磁阻稀土锰氧化物，是二价元素锶对1．1LSMO薄膜的制备LMO进行A位掺杂的产物，晶体结构属钙钛矿型，能与钙钛(1)将0．6643gSrC()溶解于20mI冰醋酸中，必要时可矿结构的铁电氧化物相匹配，制备具有高度取向性铁电薄膜加入适量浓HC1至溶解。异质结和巨磁阻薄膜口]。IsM()具

6、有室温庞磁电阻(CMR)(2)将上述溶液加入到3．8876gLa(NO。)。·6H。O中，效应和较高的自旋极化率，可以大大提高器件的灵敏度。由调节体系pH值至1．5，然后加入3g乙酰丙酮(AcAc)反应形于sr掺杂的LMO具有室温金属绝缘体相变，而且材料在低成Ia(OAc)(AcAc)。，再加入4g丙三醇得到溶液I。温金属态具有较低的热发射率，在高温绝缘态具有较高的热(3)将5．3685gMn(NO3)2·2H()溶解于25mi冰乙酸发射率，可应用于热控、红外智能窗口等方面，此外，还可中，加热回流，溶液加热沸腾一段时间后，逐滴加人5gAcAc

7、，应用于室温红外传感器、气体传感器、制冷等方面_3]。反应30min后形成Mn(AcAc)(()Ac)。的溶液Ⅱ。La卜1SrMnO。薄膜以多种成膜技术(如脉冲激光闪(4)将溶液I逐滴加入溶液Ⅱ混合后，加入7mI2乙蒸]、MOCVD和磁控溅射[6]、分子束外延_7]以及溶胶一凝胶基纤维素醋酸溶液，反应30min后，用滤纸过滤得到LSMO法等)在不同基体上外延生长，对其界面和微观结构的研前驱体溶液。究方兴未艾。本实验以La、Mn的硝酸盐和sr的碳酸盐为(5)在无尘操作室中，用甩胶机在硅片上以3500r／min原料，采用Sol—gel法在硅衬底上

8、制备了LSMO薄膜，通过改旋涂20s，然后放在马弗炉中以2～5℃／min的速率升温到变Sr。的掺杂量和热处理温度对晶粒尺寸和结构进行调控，350℃热处理30min，