用改进的MOD法在硅衬底上直接制备高度(100)择优取向的金属性LaNiO_3薄膜的研究

Preparation of Highly(100)-oriented Metallic LaNiO_3 Thin Films Directly on Si Substrate by Modified MOD Technique

本文报道了用改进的MOD法直接在Si衬底上制备高度择优取向的金属性LaNiO3 (LNO)薄膜的过程及其表征。采用硝酸镧 [La(NO3 ) 3 ]和醋酸镍 [Ni(CH3 COO) 2 ]为原料代替传统的长链羧酸盐 ;以醋酸和水为溶剂来代替常用的甲苯。为了增强薄膜与衬底之间的附着力 ,需要在得到的前驱体溶液中加入适量的甲酰胺 [HCONH2 ]。通过快速热退火 (RTA)方式 ,在 45 0℃到 6 5 0℃之间退火得到了LNO的系列薄膜。XRD结果表明LNO薄膜在 5 0 0℃开始晶化 ,5 5 0℃已晶化完全。晶化的LNO薄膜同时表现出高度的 ( 1 0 0 )择优取向性 ,该结果尚未见有报道。扫描电镜 (SEM)表面形貌分析展示LNO薄膜表面晶粒均匀 ,没有明显的龟裂 ;晶粒尺寸大约在 30～ 5 0nm之间。采用标准的四探针法测量了不同温度下在 6 0 0℃退火得到的LNO薄膜的电阻率 ,结果显示LNO薄膜室温电阻率为 7.6 0× 1 0 -4 Ω·cm ,可作为铁电薄膜的底电极使用。