1.一种用于制备BiGaO3薄膜的真空反应腔,其特征在于:
真空反应腔中包括有多个分隔空间,分别用于通入铋前驱体气体、镓前驱体气体、氧前驱体气体、惰性气体;所述的BiGaO3薄膜材料在衬底上生长得到的择优取向为(112),采用前驱体自限制性表面吸附反应得到,所述表面吸附反应特指朗缪尔吸附机制的不可逆的化学吸附反应;化学吸附反应在真空反应腔中进行;
在真空反应腔中的各分隔空间的数量为4的倍数且不小于8;各分隔空间依次相邻并首尾衔接形成闭合环,托盘和衬底在这些分隔空间形成的气体氛围中运动;用于通入铋前驱体气体和镓前驱体气体的分隔空间的数量之和等于用于通入氧前驱体气体的分隔空间的数量,用于通入铋前驱体气体、镓前驱体气体和氧前驱体气体的分隔空间的数量之和等于用于通入惰性气体的分隔空间的数量;
用于通入铋前驱体气体的分隔空间的数量与用于通入镓前驱体气体的分隔空间的数量按照如下原则进行分配:当托盘和衬底在这些分隔空间构成的闭合环中运动一周时,衬底上沉积得到的铋、镓的化学计量比接近于1:1,允许有10%以下的正误差,即铋、镓的化学计量比在1:1 1:1.1的~范围内;所述分隔空间的排布规律如下:
在任意一个通入三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮酸)铋(III)气体或氧前驱体气体或三甲基镓气体的分隔空间的最邻近的一侧或两侧,都还具有一个或多个通入惰性气体的分隔空间,且在满足上述条件的情况下,在任意一个用于通入铋前驱体气体的分隔空间或用于通入镓前驱体气体的分隔空间的次邻近侧,都还具有一个或多个通入氧前驱体气体的分隔空间;
所采用的铋前驱体为三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮酸)铋(III),镓前驱体为三甲基镓,氧前驱体气体为H2O、O2、O3其中任意一种,或其中任意两种或三种的混合气体;所述“惰性气体”指在整个薄膜制备过程中不会与前驱体发生化学反应的气体。
2.一种如权利要求1所述真空反应腔,其特征在于:
各个分隔空间的气压遵循下述规则:
通入惰性气体的分隔空间的气压必须大于邻近的通入铋前驱体气体、镓前驱体气体或氧前驱体气体的分隔空间的气压,允许通入惰性气体的分隔空间中的惰性气体有少量部分通过缝隙侵入到邻近的分隔空间,相反的情况则不允许发生,在此情况下,所述“少量”的涵义是指:尽管允许有少量惰性气体通过缝隙侵入到邻近的分隔空间,但仍然可以确保衬底每次经过铋前驱体气体、镓前驱体气体、氧前驱体气体氛围时,都可以分别使衬底表面完整地化学吸附一单分子层的铋前驱体分子、镓前驱体分子、氧前驱体分子。