铝酸锶钽镧(La,Sr)(Al,Ta)O3-薄膜衬底

薄膜衬底(La,Sr)(Al,Ta)O3(简称LSAT)是一种高性能的晶体材料,具有优异的结构稳定性和晶格匹配性,适用于高温超导薄膜和巨磁阻器件等应用。

主要优点:结构稳定性,晶格匹配性,热膨胀系数,物理性能,生长工艺,应用领域广泛。

应用领域:高温超导薄膜在远程通讯、医学成像等领域有广泛应用,LSAT衬底为这些应用提供了基础,LSAT晶体也适用于巨磁阻器件的制备,在光学领域,LSAT晶体可能用于制造高性能的光学元件;在电子学领域,LSAT晶体可能用于制造高性能的电子器件。

薄膜衬底(La,Sr)(Al,Ta)O3(简称LSAT)是一种高性能的晶体材料,具有优异的结构稳定性和晶格匹配性,适用于高温超导薄膜和巨磁阻器件等应用领域

基本特性

  1. 化学式:(La,Sr)(Al,Ta)O3
  2. 晶体结构:四方晶系
  3. 晶格常数:a=3.756Å, c=12.63Å
  4. 熔点:1650℃
  5. 密度:92g/cm³
  6. 莫氏硬度:6-6.5
  7. 介电常数:ε=16.8

主要优点:

薄膜衬底(La,Sr)(Al,Ta)O3(简称LSAT)的主要优点可以归纳如下:

结构稳定性:

从熔点直至低温下,LSAT晶体均无孪晶及相变,保持了高度的结构稳定性。

晶格匹配性:

LSAT与高温超导YBCO具有相同的结构,其<001>平面与YBCO<001>有适度的晶格失配(5~3.5%),这种适中的晶格失配有利于改善晶格匹配,降低应力。

热膨胀系数:

LSAT晶体的热膨胀系数低于其他钙钛矿晶体,这意味着它可以在较低的温度下沉积薄膜,有助于改善晶格失配并减少应力。

物理性能:

密度:92g/cm³,显示出其良好的致密性和质量。

介电常数:ε=16.8,表明其在电学应用中有良好的介电性能。

生长工艺:

LSAT晶体可以通过Czochralski技术(提拉法)进行生长,这种生长方法能够制备出高质量的单晶。

应用领域广泛:

由于其独特的物理和化学性质,LSAT晶体适合在低温下沉积薄膜,改善晶格失配并降低应力,因此被广泛应用于高温超导薄膜、巨磁阻器件等领域。

应用领域:

薄膜衬底(La,Sr)(Al,Ta)O3(简称LSAT)的应用领域主要集中在以下几个方面:

高温超导薄膜衬底:

LSAT与高温超导材料(如YBCO)具有相同的结构,且其<001>平面与YBCO<001>有适度的晶格失配(5~3.5%)。这种适中的晶格失配有助于改善晶格匹配和降低应力,使LSAT成为高温超导薄膜的理想衬底材料。高温超导薄膜在远程通讯、医学成像等领域有广泛应用,LSAT衬底为这些应用提供了基础。

巨磁阻器件:

LSAT晶体也适用于巨磁阻器件的制备。巨磁阻效应是一种在特定磁场和温度下,材料的电阻率发生显著变化的现象。利用这一效应,可以制造出高灵敏度的磁传感器、磁存储器件等。LSAT晶体作为衬底,可以为巨磁阻器件提供良好的晶格匹配和性能稳定性。

其他应用领域:

除了上述两个主要应用领域外,LSAT还可能在其他领域找到应用。例如,在光学领域,LSAT晶体可能用于制造高性能的光学元件;在电子学领域,LSAT晶体可能用于制造高性能的电子器件。然而,这些应用领域的具体研究和开发仍需进一步深入。

铝酸锶钽镧(La,Sr)(Al,Ta)O3系数表格如下:

系数名称 符号 数值范围 单位
密度 ρ 6.74 g/cm³
熔点 Tm 1840
莫氏硬度 6.5
介电常数 ε 22
热膨胀系数 α 10 x 10^-6 K^-1
晶体结构 立方
晶格常数 a 3.868 Å