一种磁性Fe3Si颗粒膜的制备方法

本发明公开了一种磁性Fe3Si颗粒膜的制备工艺，它包括下述步骤：首先，选取单晶Si片作衬底，清洗吹干；然后在衬底上先溅射沉积一层Si膜，再溅射沉积一层Fe膜，形成Si/Si/Fe结构，使Fe膜和Si膜的膜厚比约为3:1；最后放置于高真空热处理炉中650～750℃退火1～4小时获得Fe‑Si化合物中的金属相Fe3Si磁性颗粒膜。与现有技术相比，本发明采用分层溅射的方法制备Fe3Si磁性颗粒膜，工艺参数易于控制，且复合薄膜均匀，重复性良好，在工艺复杂性，成本和大规模生产上都有着突出优越性，在自旋电子器件领域具有广阔的应用前景。

1.一种磁性Fe₃Si颗粒膜的制备方法，其特征在于：它包括下述步骤：第一步骤，选取单晶Si片作衬底，清洗吹干；第二步骤，在衬底上先溅射沉积一层Si膜，再溅射沉积一层Fe膜，形成Si/Si/Fe结构；第三步骤，将上述步骤得到的样品放置于高真空热处理炉中退火，获得Fe-Si化合物中的金属相Fe₃Si 磁性颗粒膜；所述第二步骤中的Si/Si/Fe结构，沉积Fe膜厚度与Si膜厚度比为2:1-4:1；在所述第三步骤中，高真空热处理炉真空度达到8.0×10^-4Pa后升温至650～750℃，退火时间为1～4小时。
2.根据权利要求1所述的一种磁性Fe₃Si颗粒膜的制备方法，其特征在于：所述第二步骤中溅射真空度小于等于5.0 ×10^-5Pa。
3.根据权利要求1所述的一种磁性Fe₃Si颗粒膜的制备方法，其特征在于：所述第二步骤中，室温下溅射沉积条件如下：溅射气压2.0Pa，氩气流量15sccm，溅射功率110W，溅射总膜厚80～400nm。
4.根据权利要求1所述的一种磁性Fe₃Si颗粒膜的制备方法，其特征在于：整个退火过程真空度不低于2.0×10^-3Pa。