CN108301040A - 超导单晶薄膜的制造方法 - Google Patents

超导单晶薄膜的制造方法 Download PDF

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CN108301040A CN201711373104.7A CN201711373104A CN108301040A CN 108301040 A CN108301040 A CN 108301040A CN 201711373104 A CN201711373104 A CN 201711373104A CN 108301040 A CN108301040 A CN 108301040A
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袁洁
金魁
周放
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Abstract

本申请公开了一种超导单晶薄膜的制造方法，包括：在反应槽中的反应溶液中放入初始叠层结构，所述初始叠层结构包括至少一个衬底和附着于其上的籽晶层；将所述反应溶液调节至预定温度且保温预定时间，形成产物叠层结构，所述产物叠层结构包括所述至少一个衬底、所述籽晶层、以及至少一个超导单晶薄膜；从所述反应溶液中取出所述产物叠层结构，并且进行冲洗和干燥；以及将所述至少一个超导单晶薄膜与所述至少一个衬底和所述籽晶层分离，其中，所述反应溶液包括溶剂和无机前驱体，所述无机前驱体提供所述超导单晶薄膜成分的活性离子。该方法采用无机前驱体提供活性离子以及采用籽晶层作为生长模板，可以形成大尺寸高质量的超导单晶薄膜。

Description

超导单晶薄膜的制造方法
技术领域
本发明涉及薄膜材料领域，更具体地，涉及超导单晶薄膜的制造方法。
背景技术
在高温超导材料的实际应用和基础研究中，高质量的超导单晶薄膜有着重要的作用。超导单晶薄膜的物理性能稳定，可以实现高电流密度和超导转变温度，因此是开发高频电子器件和约瑟芬结型电子器件的基础材料。可以采用物理方法或化学方法制造超导单晶薄膜，物理方法包括磁控溅射、电子束蒸发、分子束外延、脉冲激光沉积法等，化学方法包括金属有机化合物气相沉积、气溶胶沉积、溶胶凝胶法等。
然而，上述现有的沉积工艺大部分需要在真空腔室中进行外延生长，生长设备昂贵，生长材料类型有限，生长条件苛刻，生长周期长或生长出的薄膜尺寸小等限制，难以满足实际应用的需求。采用溶胶凝胶法可以制造高质量的单晶薄膜，但是晶体质量与薄膜厚度相关，不适合制造大面积的单晶薄膜。在溶胶凝胶法中使用的热分解工艺也是影响薄膜电学性能和机械性能的重要因素，从而导致制造工艺的可控性差。
因此，期望进一步开发新的超导薄膜制造工艺，以便制造大尺寸的高质量单晶超薄膜。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供超导单晶薄膜的制造方法，其中，采用无机前驱体提供活性离子以及采用籽晶层作为生长模板的溶剂热法形成超导单晶薄膜，从而可以制造大尺寸的高质量单晶薄膜。
根据本发明的一方面，提供一种超导单晶薄膜的制造方法，包括：在反应槽中的反应溶液中放入初始叠层结构，所述初始叠层结构包括至少一个衬底和附着于其上的籽晶层；将所述反应溶液调节至预定温度且保温预定时间，形成产物叠层结构，所述产物叠层结构包括所述至少一个衬底、所述籽晶层、以及至少一个超导单晶薄膜；从所述反应溶液中取出所述产物叠层结构，并且进行冲洗和干燥；以及将所述至少一个超导单晶薄膜与所述至少一个衬底和所述籽晶层分离，其中，所述反应溶液包括溶剂和无机前驱体，所述无机前驱体提供所述超导单晶薄膜成分的活性离子。
优选地，所述至少一个衬底是选自SrTiO3、掺Nb的SrTiO3、LaAlO3、 (La,Sr)AlO3、KTO3、(La,Sr)(Al,Ta)O3、NdCaAlO4、SrLaAlO4、TiO2、 MgO、ZrO、CaF2、TiSe2、HfSe2、MoSe2、NbSe2的任意一种单晶衬底。
优选地，所述籽晶层与所述超导单晶薄膜的晶体结构相容。
优选地，所述籽晶层与所述超导单晶结构的成分相近。
优选地，所述籽晶层是采用磁控溅射或脉冲激光沉积法在所述至少一个衬底上形成的外延薄膜。
优选地，所述籽晶层是采用分子束外延或化学气相沉积法在所述至少一个衬底上形成的外延薄膜。
优选地，所述籽晶层采用单晶生长法形成的单晶块材解理形成的薄片。
优选地，所述籽晶层与所述衬底分别具有光滑的表面，并且利用分子间作用力贴附在一起形成所述初始叠层结构。
优选地，所述预定温度为零下200℃至零上200℃。
优选地，在形成产物叠层结构的步骤中，施加高压、电场和磁场中的至少一种。
优选地，在分离的步骤中，采用的方法包括以下任意一种：直接剥离、胶带撕扯、化学蚀刻去除所述至少一个衬底、激光剥离所述至少一个衬底、对所述至少一个衬底进行减薄。
优选地，所述溶剂是选自去离子水、无机溶剂、有机溶剂中的任意一种。
优选地，所述超导单晶薄膜由铁基超导材料组成。
优选地，所述超导单晶薄膜由(Li0.84Fe0.16)OHFe0.98Se组成，所述籽晶层由K0.8Fe1.6Se2、AFe4Se5(A＝碱金属)或FeSe组成，所述反应溶液中的无机前驱体是硒脲、Fe粉末、LiOHH2O的反应产物，所述溶剂为去离子水。
优选地，所述超导单晶薄膜由FeS组成，所述籽晶层由K0.8Fe1.6S2 或FeS组成，所述反应溶液中的无机前驱体是硫脲和Fe粉末的反应产物，所述溶剂为去离子水。
根据本发明实施例的方法，采用无机前驱体提供活性离子，以及采用籽晶层作为生长模板，可以制备出高质量的超导单晶薄膜。本发明是在现有的水热法和溶剂热法合成材料基础上的进一步改进。与现有合成单晶颗粒的方法不同，本发明在反应溶液中置入初始叠层结构，从而可以形成连续的大尺寸薄膜。与现有的溶胶凝胶法不同，本发明的方法使用无机前驱体，在形成薄膜之后无需进行高温烧烤以形成最终成分。
该制造方法形成的超导单晶薄膜具有高质量的面内织构，超导转变温度高达42K。当薄膜厚度达到2um，该超导单晶薄膜的质量仍没有降低。此外，该超导单晶薄膜的厚度可连续调节，以满足不同的实际需要。
进一步地，该制造方法可以生长大尺寸的超导单晶薄膜。本方法生长出来的超导单晶薄膜大小与衬底的大小相关，因此可以根据实际的需要选择合适的衬底来生长所需尺寸的薄膜。
进一步地，该制造方法可以生长形状各异的超导单晶薄膜。本方法生长出来的超导单晶薄膜形状与衬底的形状相关，因此可以根据实际的需要选择合适的衬底来生长所需形状的薄膜。
进一步地，该制造方法可以生长含高温易分解成分的超导单晶薄膜。例如，采用本方法生长的(Li1-xFex)OHFe1-ySe单晶薄膜因含有羟基，高温易分解。薄膜可以含羟基、结晶水、胺等高温易分解的超导单晶薄膜。
进一步地，该制造方法廉价易操作、生长周期短。该制造方法使用的设备简单，例如仅需聚四氟乙烯内衬的反应釜。为了制备籽晶材料，可以使用烧结炉。
进一步地，该制造方法的工艺条件温和。根据所合成材料的不同，合成温度在-200℃～200℃范围内。大部分的情形下不需要真空条件，超高压环境，简单易操作。超导单晶薄膜的生长周期一般为3～5天，可以快捷制备材料。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1示出根据本发明第一实施例的超导单晶薄膜制造方法的多个步骤的示意图。
图2示出根据本发明第二实施例的超导单晶薄膜制造方法的多个步骤的示意图。
图3示出根据本发明实施例的方法中使用的衬底和形成的超导单晶薄膜的照片。
图4a至4c分别示出根据本发明实施例的方法制造的超导单晶薄膜的X射线衍射谱、(006)晶面衍射的摇摆曲线、以及(101)晶面的扫描曲线。
图5a和5b分别示出根据本发明实施例的方法制造的超导单晶薄膜的磁化强度随温度的变化曲线、以及面内电阻率随温度的变化曲线。
图6a和6b分别示出根据本发明实施例的方法制造的超导单晶薄膜的电流电压关系曲线在Tc附近的放大图、以及临界电流密度Jc随温度的变化曲线。
具体实施方式
以下将参照附图更详细地描述本发明。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，可能未示出某些公知的部分。
在下文中描述了本发明的许多特定的细节，例如器件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本发明。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本发明。
本发明可以各种形式呈现，以下将描述其中一些示例。
在现有技术中，已经采用溶剂热法制造单晶块材。溶剂热法是在水热法的基础上发展起来的制造方法。在该方法中，以有机物或非水溶媒 (例如：有机胺、醇、氨、四氯化碳或苯等)为溶剂，将前驱体溶解在溶剂中形成反应溶液，在一定的温度和压力下，前驱体发生反应而形成单晶块材。在液相或超临界条件下，反应物分散在溶液中并且变的比较活泼，反应发生，产物缓慢生成。溶剂热法与水热反应的不同之处在于所使用的溶剂为有机物而不是水，从而适合于形成对水敏感的化合物，如Ⅲ一V族半导体、碳化物、氟化物等。
在现有的溶剂热法中制造的大多数是小单晶颗粒。例如，采用CS2 作为溶剂，将Se粉末溶解在溶剂中，在160-190℃保持40小时，可以合成杆状的Se单晶颗粒。尽管单晶颗粒已经可以满足基础研究的需求，但还不能制作成基材进一步用于实际产品中。此外，由于高温超导化合物组成复杂而且受到成分影响显著，因此，采用溶剂热法制备超导材料的单晶和薄膜还存在着困难。
本发明人进一步改进了溶剂热法，其中采用衬底提供支撑层，采用籽晶层作为生长模板形成高质量的超导单晶薄膜。
图1示出根据本发明第一实施例的超导单晶薄膜制造方法的多个步骤的示意图。图中的箭头示出多个步骤的执行顺序。
在该实施例中，将以(Li0.84Fe0.16)OHFe0.98Se为例说明该方法的主要步骤。然而，本发明不限于此，该方法可以制造合适的超导单晶薄膜，例如铁基超导薄膜，包括以下任意一种：(Li0.84Fe0.16) OHFe0.98Se、FeSe、Fe(Se，Te)、FeS。
在步骤S101中，在反应槽101的反应溶液102中放入附着有籽晶层104的衬底103。该衬底103和籽晶层104形成初始叠层结构。
在该方法中可以使用温度可以控制的反应槽101。优选地，该反应槽的压强、电场、磁场之一可以控制，进一步改善生长条件。该反应槽例如是具有特弗龙衬里的不锈钢高压釜。
在薄膜沉积过程中使用的沉积温度不仅影响薄膜的生长速度，而且影响薄膜的晶体质量。反应槽101的温度控制范围例如为零下200℃至零上200℃。可以采用板式热交换器，加热冷却设备提供的介质经由管道流经板式热交换器，从而对反应槽101进行升降温和恒温控制。在需要更低温度的情形下，可以使用液氮冷却装置进行温度控制。
优选地，反应槽101可以是密闭的容器，用于获得合适的气体压强。例如，反应槽101中的气体压强控制为小于反应溶液中的溶剂在最高使用温度下的饱和蒸气压。
在该方法中使用的反应溶液102包括溶剂和无机前驱体。溶剂可以是去离子水、无机溶剂、有机溶剂中的任一种，无机前驱体包括最终薄膜材料的活性离子。在该实施例中，溶剂是去离子水，无机前驱体是硒脲(购自Alfa Aesar，99.97％纯度)、Fe粉末(购自AlfaAesar，99.998％纯度)、LiOHH2O(购自Alfa Aesar，99.996％纯度)的反应产物。例如，将0.012mol硒脲、0.00375molFe粉末、4gLiOHH2O与5ml去离子水混合，形成反应溶液102置入反应槽101中。
衬底103用于提供光滑的表面，用于支撑籽晶层104和将要形成的薄膜。衬底103可以是以下任意一种单晶衬底：SrTiO3、掺Nb的SrTiO3、 LaAlO3、(La,Sr)AlO3、KTO3、(La,Sr)(Al,Ta)O3、NdCaAlO4、SrLaAlO4、 TiO2、MgO、ZrO、CaF2、TiSe2、HfSe2、MoSe2、NbSe2。在该实施例中，衬底103为LaAlO3衬底。
籽晶层104的晶体结构与将要形成的薄膜的晶体结构大致匹配，从而提供超导单晶薄膜的生长模板。在一个实施例中，籽晶层104例如是采用脉冲激光沉积法在衬底103上形成的外延薄膜。在另一个实施例中，籽晶层104例如是采用单晶生长法形成的单晶块材解理形成的薄片。
在该实施例中，籽晶层104是采用单晶生长法和解理方法获得的 K0.8Fe1.6Se2薄片。例如，使用高纯度金属K(购自Alfa Aesar，99.95％) 和Fe(购自国药集团化学，99.99％)和Se(购自Alfa Aesar，99.999％) 的粉末作为原料。首先，将摩尔比为1.6:2的Fe和Se的粉末研磨并混合，然后在填充有高纯度氩气的条件下压制成单独的柱状。随后将其密封在真空石英管中并在630℃下加热16小时。将所得产物再次充分研磨并与化学计算量的K混合，然后装入氧化铝坩埚中。这些操作也在手套箱中进行。将含有该材料的氧化铝坩埚密封在真空厚壁石英管中。为了避免由于金属K的存在而引起的太激烈的反应，首先将石英管以30℃/h的速率加热至70℃，并在经过0.5小时之后，以5℃/h的速率缓慢加热至90℃，再次保持0.5小时。然后加热到1050℃的均热温度。在1050℃下保持 24小时后，将熔体以50℃/h的速率缓慢冷却至700℃，然后自然冷却至室温，形成单晶块材。对单晶块材进行解理可以获得(001)晶面的尺寸达到15mm的光滑薄片，从而获得籽晶层104。
衬底103和籽晶层104均具有光滑的表面，将两个表面彼此相对紧贴，利用分子间作用力将籽晶层104贴附在衬底103上。
在步骤S102中，将反应溶液的温度控制为预定温度且保持预定时间，在衬底103和籽晶层104之间生长超导单晶薄膜105。该衬底103、籽晶层104和超导单晶薄膜105形成产物叠层结构。
在该实施例中，将反应溶液102加热至120℃且保持96小时，形成的超导单晶薄膜105由。超导单晶薄膜105的一个表面附着在籽晶层104 上，以籽晶层104作为基板进行单晶生成，另一个表面附着在衬底103 上。随着超导单晶薄膜105的厚度逐渐增加，衬底103与籽晶层104之间的距离逐渐增加，从而提供超导单晶薄膜105所需要的空间。
在步骤S103中，从反应槽101中取出产物叠层结构并且进行多次去离子水冲洗，然后自然干燥或吹干。
在步骤S104中，在产物叠层结构中，依次去除籽晶层104和衬底 103，从而获得自由的超导单晶薄膜105。
超导单晶薄膜105与籽晶层104和衬底103的附着力均为分子间作用力，因此可以直接剥离籽晶层104和衬底103。可选地，如果超导单晶薄膜105与衬底103的附着力强而难以分离，可以采用胶带撕扯的方法剥离衬底103，或者采用化学蚀刻的方法去除衬底103，或者采用激光剥离将超导单晶薄膜105与衬底103彼此分离，对衬底103进行研磨减薄。
图2示出根据本发明第二实施例的超导单晶薄膜制造方法的多个步骤的示意图。图中的箭头示出多个步骤的执行顺序。
根据第二实施例的超导单晶薄膜制造方法与第一实施例的不同之处在于在反应槽101的反应溶液102中放入的初始叠层结构包括衬底103 和113以及夹在二者之间的籽晶层104。
在步骤S101中，在反应槽101的反应溶液102中放入附着有籽晶层104的衬底103和113。该衬底103和113以及籽晶层104形成初始叠层结构。
采用解理方法获得的籽晶层104可以具有彼此相对的两个光滑表面。在形成初始叠层结构时，衬底103和113的光滑表面彼此相对，将籽晶层104放置二者之间，彼此相对紧贴，利用分子间作用力将籽晶层 104贴附在衬底103上。
在步骤S102中，将反应溶液的温度控制为预定温度且保持预定时间，在衬底103和籽晶层104之间生长超导单晶薄膜105，在衬底113 和籽晶层104之间生长超导单晶薄膜115。该衬底103和113、籽晶层 104以及超导单晶薄膜105和115形成产物叠层结构。然后，继续步骤 S103，以及进一步执行步骤S104。
在步骤S104中，在产物叠层结构中，依次去除衬底103和衬底113，然后将超导单晶薄膜105和115与籽晶层相分离，从而同时获得两片超导单晶薄膜105和115。
根据第二实施例的超导单晶薄膜制造方法的其他方面与第一实施例相同，在此不再详述。
图3示出根据本发明实施例的方法中使用的衬底和形成的超导单晶薄膜的照片。
在该实施例中使用由LaAlO3组成的衬底103。超导单晶薄膜105 由(Li0.84Fe0.16)OHFe0.98Se组成且附着在衬底103的表面上。在图中已经去除籽晶层104，该籽晶层例如由K0.8Fe1.6Se2组成。
从照片中可以看出，该方法形成了完整覆盖衬底103表面的超导单晶半导体薄膜105。该超导单晶半导体薄膜105的光反射特性表明表面为镜面形态。
图4a至4c分别示出根据本发明实施例的方法制造的超导单晶薄膜的X射线衍射谱、(006)晶面衍射的摇摆曲线、以及(101)晶面的扫描曲线。
在该实施例中使用由LaAlO3组成的衬底103。超导单晶薄膜105 由(Li0.84Fe0.16)OHFe0.98Se组成且附着在衬底103的表面上。在图中已经去除籽晶层104，该籽晶层例如由K0.8Fe1.6Se2组成。
如图4a所示，仅观察(00l)晶面的衍射峰，表明其单个优选的面内取向。采用LAO标记的附加衍射峰来自衬底103。该衍射谱中没有观察到可检测到的杂质峰。采用(00l)晶面的衍射峰计算得到的超导单晶薄膜105的c轴参数为9.329埃，与单晶块材相同。
如图4b所示，(006)晶面衍射的摇摆曲线获得的半高宽仅为0.22 度，从而表明该超导单晶薄膜是迄今为止晶体质量最好的铁基超导薄膜。
如图4c所示，(101)晶面的扫描曲线显示了四个连续的峰，其间距为90°，与超导单晶薄膜的C4对称性一致，表明获得很好的面外取向和外延生长。
上述X射线的衍射数据表明，该超导单晶薄膜在结构、形貌、晶体结构、外延等方面，甚至优于相同成分的单晶块材样品。
图5a和5b分别示出根据本发明实施例的方法制造的超导单晶薄膜的磁化强度随温度的变化曲线、以及面内电阻率随温度的变化曲线。
如图5a所示，该超导单晶薄膜的超导电性由直流磁化强度确定，其值约为42K。
如图5b所示，该超导单晶薄膜的零电阻出现在42.4K。尽管该超导单晶薄膜的结晶质量高，但如同在铁基超导薄膜中常见的那样，超导转变温度的过度平缓。
图6a和6b分别示出根据本发明实施例的方法制造的超导单晶薄膜的电流电压关系曲线在Tc附近的放大图、以及临界电流密度Jc随温度的变化曲线。
如图所示，在一个厚度为20纳米、宽度为微米的窄桥上测量该超导单晶薄膜的IV特性、以及临界电流密度Jc随温度的变化曲线。根据常用的测量标准，以1微伏每厘米作为超导输运破坏的参数，可以看到，临界电流在22K时已经超过了PPMS系统允许电流(5mA)的上限，从而获得相当大的临界电流密度Jc(>0.5MA/cm2)的。
在上述的实施例中，描述了由(Li0.84Fe0.16)OHFe0.98Se组成的超导单晶薄膜105的制造方法。
在替代的实施例中，采用不同的反应溶液可以形成不同成分的超导单晶薄膜105。例如，超导单晶薄膜105由FeS组成，所述籽晶层由K0.8Fe1.6S2、AFe4S5(A＝碱金属)或FeS组成，所述反应溶液中的无机前驱体是硫脲和Fe粉末的反应产物，所述溶剂为去离子水。
此外，在上述的实施例中，描述了衬底103具有光滑的表面。应当注意，该表面不限于平面状，还可以是任意的曲面形状，从而可以形成相应曲面开关的超导单晶薄膜。
应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (15)

1.一种超导单晶薄膜的制造方法，包括：
在反应槽中的反应溶液中放入初始叠层结构，所述初始叠层结构包括至少一个衬底和附着于其上的籽晶层；
将所述反应溶液调节至预定温度且保温预定时间，形成产物叠层结构，所述产物叠层结构包括所述至少一个衬底、所述籽晶层、以及至少一个超导单晶薄膜；
从所述反应溶液中取出所述产物叠层结构，并且进行冲洗和干燥；以及
将所述至少一个超导单晶薄膜与所述至少一个衬底和所述籽晶层分离，
其中，所述反应溶液包括溶剂和无机前驱体，所述无机前驱体提供所述超导单晶薄膜成分的活性离子。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个衬底是选自SrTiO3、掺Nb的SrTiO3、LaAlO3、(La,Sr)AlO3、KTO3、(La,Sr)(Al,Ta)O3、NdCaAlO4、SrLaAlO4、TiO2、MgO、ZrO、CaF2、TiSe2、HfSe2、MoSe2、NbSe2的任意一种单晶衬底。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述籽晶层与所述超导单晶薄膜的晶体结构相容。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述籽晶层与所述超导单晶结构的成分相近。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述籽晶层是采用磁控溅射或脉冲激光沉积法在所述至少一个衬底上形成的外延薄膜。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述籽晶层是采用分子束外延或化学气相沉积法在所述至少一个衬底上形成的外延薄膜。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述籽晶层采用单晶生长法形成的单晶块材解理形成的薄片。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述籽晶层与所述衬底分别具有光滑的表面，并且利用分子间作用力贴附在一起形成所述初始叠层结构。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预定温度为零下200℃至零上200℃。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，在形成产物叠层结构的步骤中，施加高压、电场和磁场中的至少一种。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，在分离的步骤中，采用的方法包括以下任意一种：直接剥离、胶带撕扯、化学蚀刻去除所述至少一个衬底、激光剥离所述至少一个衬底、对所述至少一个衬底进行减薄。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述溶剂是选自去离子水、无机溶剂、有机溶剂中的任意一种。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述超导单晶薄膜由铁基超导材料组成。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述超导单晶薄膜由(Li0.84Fe0.16)OHFe0.98Se组成，所述籽晶层由K0.8Fe1.6Se2、AFe4Se5(A＝碱金属)或FeSe组成，所述反应溶液中的无机前驱体是硒脲、Fe粉末、LiOHH2O的反应产物，所述溶剂为去离子水。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述超导单晶薄膜由FeS组成，所述籽晶层由K0.8Fe1.6S2、AFe4S5(A＝碱金属)或FeS组成，所述反应溶液中的无机前驱体是硫脲和Fe粉末的反应产物，所述溶剂为去离子水。
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