Способ получения слоев ферромагнитной сульфошпинелей Советский патент 1976 года по МПК B01J17/30 H01F10/00 

Изобретение относится к способу получения ферромагнитных Слоев сульфидов, в ча.стности CdCr2S4, которые могут быть использоsai-jbi в полупроводниковой электронике.

Известен слособ получения слоев ферромагнитной сульфошпинели общей формулы АСггЗ, где , Fe, Со, Си, Zn, осал деннем их на нагретой подложке лри испарении исходного .материала в вакууме с последующим отжигом. Слой осаждают на ориентированных подложках Nad.

С целью получения слоев состава CdCr2S4 по предложенному способу в качестве исходного берут синтезированный материал состава CdCr2S4, осаждение ведут на подложку, нагретую до 395-405° С при изменении темпаратуры испарения от 700 до 2000° С в течение двух-трех минут, а отжиг ведут в атмосфере серусодержащего газа, например, N28, при 695-705° С в течение двух-трех часов. Осаждение ведут преимущественно на подложку из сапфира или алю.момагниввой шпинели.

Пример: 0,015 г порошка шпинели CdCr2S4 распределяют тонким слоем на поверхности испарителя .из пирографитовой икани.

Подложку из монокристаллического ориентированного сапфира с полированной и очиш,ен/Н10Й поверхностью помещают -в графитовый термостат с температурой 395-405° С. Поверхность .подложки находится на 45-50 мм выше поверхно.сти испарителя в установке марки УВР-ЗМ.

По достижении вакуума торр испаритель В течение минут нагревают до 700° С и ловышают температуру от 700 до 2000° С с постоянной скоростью за две минуты. Этот диапазон скоростей нагрева испарителя является оптимальным по следующим причинам. При малой скорости нагрева испарителя выше 700° С на подложку переносится сначала слой сульфида кад.мия, а затем слой сульфида хро.ма, образующихся в результате

разложения шпинели. Поэтому последующий отжиг не обеспечивает получение однородного iHO толщине слоя шлинели. При большой скорости нагрева испарителя происходит выбрасывание частиц испаряемого вещества до их

полного испарения.

В результате вакуумного испарения получают темнокоричневые блестящие слои, имеюш,ие заданный химический состав, но плохо

упорядоченную структуру. Их последующий отжиг проводят в течение двух часов в кварцевом реакторе в атмосфере H2S при 695- 705° С и нормальном давлении. Реактор охлаждают в режиме выключенной .печи.

Толщина отожженного слоя равна 0,54;

+0,1 МКЛ1. Данные электроннографического, рентгенофазового и рентгенофлуоресцентного методов анализа свидетельствуют о том, что после отжига слои обладают структурой и составом шпинели CdCr.S4.

Методом ЭПР устанавливают, что полученные слои характеризуются фазовым переходом ферромагнетик-нарамагнетид при 84,5° КУдельное сопротивление при комнатной температуре составляет ом см.

Описанный способ позволяет лолучать с высокой производительностью субмикронные слои шпинели CdCr2S4 на различных промышленных диэлектрических подложках, устойчивых к действию высоких температур и влаги.

Формула изобретения

1.Способ получения слоев ферромагнитной сульфошпинели осаждением их на нагретой подложке яри испарении исходного материала в вакууме с лоследующим отжигом, отличаюш.ийся тем, что, с целью получения слоев состава CdCr2S4, в качестве исходного берут си.нтезированный материал указанного состава, осаждение ведут на лодлож.ку, нагретую до 395-405° С при изменении температуры испарения от 700 до 2000° С в течение двух-трех минут, а отжиг ведут в атмосфере серусодержащего газа, например, HsS, при 695-705° С в течение двух-трех часов.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что осаждение ведут на подложку из сапфира или алюмомагниевой шпинели.