УДК 539.216.2

Реализация "self-tuning MOCVD" для осаждения тонких пленок La1-xPbxMnO3 повышенной гладкости

А.А. Босак

Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова

Разработан новый подход к осаждению тонких оксидных пленок, свободных от каких-либо примесных фаз, основанный на использовании летучего компонента. Сущность процесса заключается в возможности автоподстройки состава оксидной пленки в ходе роста за счет испарения избыточного PbO. На первом этапе метод был успешно применен для осаждения пленок La_1-xPb_xMnO₃ (x=0.1-0.6) на перовскитных подложках и MgO. Пленки выращивались в условиях постоянного давления летучего комплекса свинца Pb(thd)₂, в то время как питание реактора остальными компонентами велось в импульсном режиме при помощи ленточного (band-flash) испарителя. Оптимизация условий эксперимента позволила одновременно избежать потери PbO сложным оксидом и его конденсации, чего также следует избегать, поскольку наличие макроколичеств жидкой фазы на поверхности растущей пленки приводит к нарушениям эпитаксиального роста, что наблюдалось в отдельных экспериментах. Методами соответственно XRD и AFM подтверждены высокие эпитаксиальное совершенство и гладкость пленок (характерный размер неровностей 1 нм на площади 25m m² для пленки La_0.8Pb_0.2MnO₃ толщиной 500 нм). Значительное сглаживание поверхности и повышение качества эпитаксии были объяснены формированием квазижидкого поверхностного слоя на основе PbO, активирующего поверхностную диффузию в процессе роста. Температура ферромагнитного упорядочения полученных манганитных пленок превышает 300К, соответственно, они являются металлическими при комнатной температуре. Настоящий подход может быть использован для создания манганитных гетероструктур, обладающих туннельным магнетосопротивлением в слабых полях, причем для осаждения как манганитов, так и изолирующих слоев высокой гладкости типа PbTiO3.