CMR薄膜的制備及其Bolometer應用研究.pdf

1、利用超巨磁電阻材料制作工作于室溫的高性能測輻射熱儀是國際上CMR應用研究的一個重要方向,而能否制備具有室溫轉變點的薄膜材料是其中的一個決定因素.該論文的任務就是利用脈沖激光沉積LaCaMnO<,3>薄膜,并通過退火等一系列工藝處理提高薄膜性質(zhì),最終制作測輻射熱儀的敏感元件,同時也對材料的物性展開討論,以探尋更多的應用.我們以優(yōu)質(zhì)參Ag 4wt％的LaCaMnO<,3>多晶為靶材,利用準分子脈沖激光沉積法分別在SrTiO<,3>和LaAl

2、O<,3>襯底上制備薄膜,經(jīng)過摸索和實驗,得到了較為成熟的工藝流程.所得薄膜表面平整、光滑且厚離均勻,經(jīng)XRD測量,結構完整,無其它雜相,基本為外延生長.濺射后無處理時薄膜的金屬-絕緣體轉變溫度點通常在190~240K之間.以高溫、高氧壓的條件對薄膜進行后退火處理,薄膜性質(zhì)得到極大改善,轉變溫度點提高了~300K,電阻-溫度系數(shù)也達到了~5-8％,不僅提高了轉變溫度點,而且使轉變保持在一個較窄的溫度區(qū)間內(nèi).這一結果在以LaCaMnO<,

3、3>為成份的材料系列中是最好的.同時,退火后薄膜的電阻率明顯下降,外加5T磁場時,最大磁電阻率溫度點上升到287K,接近于室溫,這不僅為制作室溫超巨磁電阻測輻射熱儀打下了堅實的基礎,也為其它許多器件的應用提供了可能.以制作室溫超巨磁電阻測輻射熱儀為目標,將T<,MI>~300K,TCP~5％的薄膜進行光刻、電極制作、封閉等處理制作測輻射熱儀原型器件.初步的測量表明,在最佳工作溫度點附近,器件對信號具有靈敏的響應.這就為器件的進一步測量和