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AlAlO_xAl隧道结简化制备技术
Al/AlO_x/Al隧道结是一种重要的纳米电子器件，在纳米电子学、量子计算、量子点激光等领域具有广泛的应用前景。本文将介绍一种简化的制备技术，以实现Al/AlO_x/Al隧道结的制备。
制备材料
本文制备Al/AlO_x/Al隧道结的材料如下：
1.高纯度铝片（厚度为0.5毫米）
2.柠檬酸（C6H8O7），用于腐蚀铝片表面
3.硝酸（HNO3），用于清洗铝片表面
4.乙醇（C2H5OH），用于去除硝酸残留
5.氧化铝（Al2O3）薄膜，用作AlO_x中介层的材料
6.真空蒸镀系统
制备过程
1.铝片清洗：用浓硝酸混合纯水（1：9）清洗铝片表面，去除氧化铝层和杂质。再用纯水彻底清洗铝片表面，然后用乙醇去除硝酸残留，使得表面光洁平整，达到蒸镀要求。
2.铝片腐蚀：将铝片放入柠檬酸（C6H8O7）中腐蚀15秒，去除表面的氧化铝，形成凹坑阵列。
3.氧化铝薄膜沉积：在真空蒸镀系统中，将Al2O3靶材加热转换为蒸镀源，然后将氧化铝沉积在腐蚀好的铝片表面上作为AlO_x中介层。蒸镀条件如下：真空度为10-5~10-6torr，沉积速率为0.1nm/s，厚度约为10nm。
4.Al片蒸镀：在AlO_x中介层表面再次用真空蒸镀法蒸镀一层Al金属薄膜，厚度约为100nm。
5.Al/AlO_x/Al隧道结制备：使用正压表面发光法（PTS）将薄膜表面阳极氧化制备Al/AlO_x/Al隧道结，同时注入氧气、乙醇、蒸馏水等反应气体。PTS制备技术可以快速形成一个厚度为几纳米的氧化铝薄膜，形成隧道结,同时，所有的PTS反应都在真空腔中进行，并且允许高度控制，并且可以控制氧化铝薄膜的厚度和电导率。
Al/AlO_x/Al隧道结的电学性质是它的最主要特点之一，可以通过控制制备过程中的不同参数来调节它的电学性能。例如，隧道结峰值电流可以通过PTS过程中注入的氧气流量和温度的控制来调节。电流的密度值是根据复合氧化物AlO_x中氧含量的改变来调节。Al片厚度是影响隧道结电阻的另一个因素，可以通过逐渐增加蒸镀Al的时间，从而增加Al片厚度来调节阻值。
Al/AlO_x/Al隧道结的应用非常广泛。在量子计算领域，Al/AlO_x/Al隧道结可作为量子位的基础单元；在量子点激光器中，Al/AlO_x/Al隧道结可作为量子点的电学控制单元；在离子通道晶体管中，Al/AlO_x/Al隧道结可作为引导电子注入离子到晶体通道的通道控制单元。
总之，通过本文介绍的简化的制备技术，我们可以成功制备Al/AlO_x/Al隧道结电子器件。这种简化的制备方法可以为Al/AlO_x/Al隧道结的大规模应用提供方便和可行性。