CN117568755B - 一种低电阻的镧锶锰氧电极薄膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及半导体器件技术领域，尤其涉及一种低电阻的镧锶锰氧电极薄膜及其制备方法，包括以下步骤：S1、通过激光照射镧锶锰氧靶材使其产生等离子体羽辉，在衬底上进行镧锶锰氧薄膜的沉积，原位监测沉积过程中的真空度变化；S2、保持真空腔室内温度和气压不变，对衬底进行原位退火；S3、保持真空腔室内温度不变，增加腔内气压，对钛酸锶衬底进行后退火，待薄膜自然冷却至室温后，停止通入气体，得到镧锶锰氧电极薄膜。本发明在镧锶锰氧薄膜生长完成后先进行原位退火以提高薄膜的结晶度，然后保持温度不变，再提高氧压进行后退火以显著减小镧锶锰氧薄膜的电阻，避免了直接在高氧压下生长而导致薄膜结晶不良、电阻较高的问题。
Description
技术领域
本发明涉及半导体器件技术领域，尤其涉及一种低电阻的镧锶锰氧电极薄膜及其制备方法。
背景技术
在半导体器件的研究中，电极材料对器件性能起着至关重要的作用。电极是半导体器件中用于引入或提取电荷的关键组成部分，因此其性能直接影响着器件的电学性能、稳定性和可靠性。其中，钙钛矿电极材料的载流子迁移率大，使得电流在材料中的传导能力强，提高了器件的电导性能，从而提升了器件的整体效率。另外，钙钛矿电极材料能与钙钛矿结构半导体之间外延形成良好的界面，这种完美的接触界面能够减小接触电阻，有助于电子的有效注入和提取。这种载流子迁移率大、界面质量好、化学稳定性高以及合成方法简单等优点，使得钙钛矿电极材料在半导体器件领域具有广阔的应用前景。而在诸多钙钛矿结构的电极材料中，La0.7Sr0.3MnOx(LSMO) 镧锶锰氧是一种高性能、用途广、易于调控的钙钛矿结构氧化物。它是一种p型半导体，具有交换偏置效应、室温铁磁金属性、庞磁阻效应与金属绝缘体转变等物理性质。特别的是，LSMO具有与常用钙钛矿衬底非常相近的晶格常数，使之不仅可作为电极材料，还可以作为缓冲层使得功能层可以沿特定取向生长，减少器件整体缺陷。与其他常用的钙钛矿材料(如SrRuO3)相比，在室温下，镧锶锰氧材料中的氧活跃程度更低，稳定性更高。另外，La0.7Sr0.3MnO3具有很高的氧亲合能，使得非化学计量比的高电阻结构La0.7Sr0.3MnO3-δ倾向于吸收氧而转变成完全氧化学计量比的低电阻La0.7Sr0.3MnO3，这种稳定且更倾向于转变为低阻态的特性，使得LSMO可作为一种电极材料而被很好地应用在半导体器件中。
在现有技术中，对于在钙钛矿衬底上外延生长的LSMO电极而言，随着氧压的提高，薄膜电阻会减小，但氧压过高造成真空度过低也不利于薄膜的结晶，使得电极电阻变化不明显甚至出现电阻值增大的现象。目前，对于一些半导体器件而言，如忆阻器领域，其中常用的LSMO电极电阻很高，一般在几十kΩ的数量级，而一些忆阻器件的低电阻阻值一般在几kΩ到几十kΩ之间，这种较高的电极电阻会显著提高器件的低电阻阻值，从而极大地影响忆阻器件的开关比。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种低电阻的镧锶锰氧电极薄膜及其制备方法，以解决现有技术中镧锶锰氧电极薄膜的电阻较大、薄膜结晶不良的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：第一方面，本发明提供了一种低电阻的镧锶锰氧电极薄膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、通过激光照射镧锶锰氧靶材使其产生等离子体羽辉，在衬底上进行镧锶锰氧薄膜的沉积，原位监测沉积过程中的真空度变化；
S2、保持真空腔室内温度和气压不变，对衬底进行原位退火，使镧锶锰氧薄膜中的氧离子在晶格中重新排列形成氧空位，所述镧锶锰氧电极薄膜呈现类晶格条纹；
S3、保持真空腔室内温度不变，增加腔内气压，对衬底进行后退火，随着腔内气压的升高，镧锶锰氧电极薄膜表面的氧离子迁移并填充氧空位，镧锶锰氧层的晶格结构由缺氧状态转为富氧状态，镧锶锰氧电极薄膜的类晶格条纹消失，待薄膜自然冷却至25~27℃后，停止通入气体，得到低电阻的镧锶锰氧电极薄膜。
具体地，步骤S1中，通过激光照射靶材产生等离子体羽辉，促使镧锶锰氧靶材蒸发并沉积到衬底表面，同时，实时监测沉积过程中的真空度变化可帮助控制沉积速率和薄膜厚度，从而控制薄膜的厚度和均匀性。步骤S2中，在一定的温度和氧压条件下进行原位退火，可以使薄膜中的氧离子在晶格中重新排列，从而调节薄膜的晶体结构和氧含量，提高薄膜结晶度，减少晶界和缺陷，从而提高薄膜的稳定性和性能。步骤S3中，然后再保持真空腔室内温度不变的前提下，通过提高腔内气压进行后退火，可以调节薄膜中的氧含量，并优化薄膜的氧化状态，促进薄膜电学性能的提高，降低电阻，提高导电性能。与直接在高氧压下生长相比，本发明的方法避免了薄膜结晶不良和电阻较高的问题，通过先进行原位退火提高薄膜的结晶度，再进行高氧压后退火优化薄膜的氧化状态，可以获得具有优良电学性能和结晶质量的镧锶锰氧薄膜。
在以上技术方案的基础上，优选的，步骤S1中在进行沉积前，还包括：向真空腔室内通入氧气，分别对衬底和镧锶锰氧靶材进行预处理以清洗衬底和靶材表面，所述衬底和镧锶锰氧靶材的间距为50~60mm。
在以上技术方案的基础上，优选的，衬底的预处理包括将衬底加热至500~750℃，升温速率为20~30℃/min，真空腔室的气压≤10-7mbar。
进一步地，在对衬底进行加热之前，还包括对衬底进行清洗，即依次采用丙酮、乙醇和去离子水对衬底进行清洗，通过采用有机溶剂清洗可有效去除衬底表面的有机和无机杂质，保证衬底表面的洁净度和光滑度。对衬底进行加热，有利于提高薄膜的结晶度和致密性，减少缺陷和晶界，从而提高薄膜的稳定性和性能；同时控制真空腔室的气压≤10-7 mbar可以有效减少气体和杂质对沉积薄膜的干扰，提高薄膜的纯度和质量。
在以上技术方案的基础上，优选的，镧锶锰氧靶材的预处理包括对镧锶锰氧靶材进行预溅射处理，所述预溅射处理的激光频率为1~10Hz，激光强度为100~500mJ，溅射时间为5~25min，真空腔室气压为5×10-2~3×10-1mbar。
通过预溅射处理，不仅可以在靶材表面形成一定的晶界和缺陷，从而增加靶材表面的活性，促进薄膜结晶度和致密性的提高；同时通过预溅射处理对靶材表面进行清洗，可防止靶材表面可能存在的杂质被转移到衬底上，进而影响薄膜质量。
在以上技术方案的基础上，优选的，步骤S1中，沉积过程中的激光频率为1~10 Hz，激光能量为100~500mJ，沉积时间为0.5~3h，真空腔室的温度为500~750℃，气压为5×10-2~3×10-1mbar。
在以上技术方案的基础上，优选的，步骤S2中，真空腔室内的温度为500~750℃，气压为5×10-2~3×10-1mbar，时间为5~30min。
在以上技术方案的基础上，优选的，步骤S3中，真空腔室内的温度为500~750℃，气压为10~102mbar，时间为5~30min。
原位退火过程中，以低气压进行退火，有利于减少薄膜表面的气体分子数，从而减少气体分子在薄膜表面的吸附，提高薄膜的质量和稳定性。在后退火过程中，提高气压进行退火，可以在薄膜表面形成一定的氧化层，提高薄膜的稳定性和耐腐蚀性；同时，较高的气压有助于促进氧分子在薄膜表面的吸附和扩散，从而有利于形成均匀的氧化层。但若气压过高会导致氧分子在薄膜表面吸附和扩散不充分，进而影响薄膜质量。后退火过程中，需保持温度不变，若温度变化会影响薄膜中的晶体结构和相变过程，进而影响薄膜性能。
第二方面，本发明提供了一种低电阻的镧锶锰氧电极薄膜，包括衬底层和电极薄膜层，所述电极薄膜层为纯相La0.7Sr0.3MnO3，所述电极薄膜层的厚度为20~100nm。
电极薄膜层的厚度在20~100nm之间，可保证电极薄膜的良好结晶性能、低电阻性能和稳定性，当电极薄膜的厚度太薄时，其晶体结构容易受到衬底的影响而失去完整性，电极薄膜厚度过薄还会导致其电阻率增加，进而影响电极性能。而当电极薄膜的厚度太厚时，其内部会出现较多的缺陷和杂质，从而导致电极的电阻率增加。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述衬底层的晶向为<100>、<110>或<111>方向，所述电极薄膜层的晶向为<100>、<110>或<111>方向。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述衬底层为纯相LaAlO3、(LaAlO3)0.3–(SrAl0.5Ta0.5O3)0.7、SrTiO3、DyScO3和KTaO3中的任意一种。
本发明的一种低电阻的镧锶锰氧电极薄膜及其制备方法相对于现有技术具有以下有益效果：
（1）本发明在镧锶锰氧薄膜生长完成后先进行原位退火以提高薄膜的结晶度，然后保持温度不变，再提高氧压进行后退火以显著减小镧锶锰氧薄膜的电阻，避免了直接在高氧压下生长而导致薄膜结晶不良、电阻较高的问题；
（2）本发明在正式生长镧锶锰氧薄膜之前，采用预溅射对靶材表面进行清洗，可防止靶材表面可能存在的杂质被转移到衬底上；
（3）本发明方法能够在确保生长的镧锶锰氧薄膜具有标准钙钛矿结构的前提下，显著地降低薄膜的电阻，使其表现出良好的金属性，满足半导体器件(拓扑相变忆阻器)的电极材料要求，且该方法能够进一步推广应用于其它低电阻异质外延薄膜的制备。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明制备得到的镧锶锰氧薄膜的结构示意图；
图2为本发明实施例3的镧锶锰氧薄膜的制备工艺流程图；
图3为本发明对比例1的镧锶锰氧薄膜的制备工艺流程图；
图4为本发明实施例3制备得到的镧锶锰氧薄膜的透射电子显微镜图；
图5为本发明实施例3制备得到的镧锶锰氧薄膜的电阻保持特性曲线图；
图6为本发明实施例6制备得到的镧锶锰氧薄膜的电阻保持特性曲线图；
图7为本发明实施例7制备得到的镧锶锰氧薄膜的透射电子显微镜图；
图8为本发明对比例1制备得到的镧锶锰氧薄膜的透射电子显微镜图；
图9为本发明对比例1制备得到的镧锶锰氧薄膜的电阻保持特性曲线图；
图10为本发明对比例3制备得到的镧锶锰氧薄膜的电阻保持特性曲线图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供了一种低电阻的镧锶锰氧电极薄膜及制备方法，如图1所示，镧锶锰氧电极薄膜包括衬底层1和电极薄膜层2，衬底层1为纯相SrTiO3（STO），其晶向应为<100>方向，电极薄膜层2为纯相La0.7Sr0.3MnO3（LSMO）, 其晶向应为<100>方向，其厚度范围为50nm，制备方法如下：
S1、对钛酸锶(SrTiO3)基片进行处理, 首先将钛酸锶基片依次放入丙酮、酒精和去离子水中，分别通过超声振荡清洗5分钟，再利用导电银胶将基片固定在加热台上，然后将基片以及镧锶锰氧靶材通过传送杆送到脉冲激光沉积设备腔内的固定托上，调整靶台和基片间距为55 mm，等待分子泵和机械泵抽到10-7mbar以下的真空后，其中，脉冲激光沉积系统所采用激光源为KrF准分子激光器，波长248nm，靶材与激光束的夹角约为45°；
S2、设置激光频率为5 Hz，激光能量为250 mJ，正式沉积镧锶锰氧薄膜，沉积时间1h，沉积过程进行原位监控，真空腔室内温度700±5℃、气压（1.5 ± 0.2）×10-1mbar，沉积完成后，对基片进行原位退火，退火时间15min。
S3、原位退火完成后，保持腔内温度不变(温度700±5℃)，加大氧气流量，使腔内氧压达到10mbar，进行后退火25 min，再停止加热，氧压保持不变(10±0.05)mbar，待薄膜自然冷却到室温后，停止通入氧气，关闭脉冲激光沉积系统，取出基片，镧锶锰氧薄膜制备完成。
实施例2
本实施例提供了一种低电阻的镧锶锰氧电极薄膜及制备方法，其结构和制备方法同实施例1，区别在于：步骤S1中还包括对衬底进行加热，按25℃/min的升温速率加热衬底基片温度到700℃。
实施例3
如图2所示，本实施例提供了一种低电阻的镧锶锰氧电极薄膜及制备方法，其结构和制备方法同实施例2，区别在于：步骤S2中在正式沉积镧锶锰氧薄膜之前，还包括对镧锶锰氧靶材进行预处理，即设置激光频率为5 Hz，激光能量为250 mJ，关闭抽气阀，打开氧气阀，手动调节旁抽阀来调节氧压到（1.5±0.2）×10-1 mbar。调节挡板，使用激光照射于镧锶锰氧靶材上产生等离子体羽辉，沉积12min清洗靶材。
实施例4
本实施例提供了一种低电阻的镧锶锰氧电极薄膜及制备方法，其结构和制备方法同实施例3，区别在于：步骤S3中原位退火完成后，保持腔内温度不变(温度700±5℃)，加大氧气流量，使腔内氧压达到50mbar，进行后退火25 min。
实施例5
本实施例提供了一种低电阻的镧锶锰氧电极薄膜及制备方法，其结构和制备方法同实施例3，区别在于：步骤S3中原位退火完成后，保持腔内温度不变(温度700±5℃)，加大氧气流量，使腔内氧压达到100mbar，进行后退火25 min。
实施例6
本实施例提供了一种低电阻的镧锶锰氧电极薄膜及制备方法，其结构和制备方法同实施例3，区别在于：步骤S2中正式沉积镧锶锰氧薄膜，沉积时间30min。
实施例7
本实施例提供了一种低电阻的镧锶锰氧电极薄膜及制备方法，其结构和制备方法同实施例3，区别在于：步骤S2中正式沉积镧锶锰氧薄膜，沉积时间2h。
实施例8
本实施例提供了一种低电阻的镧锶锰氧电极薄膜及制备方法，镧锶锰氧电极薄膜包括衬底层1和电极薄膜层2，衬底层1为纯相SrTiO3，其晶向应为<110>方向，电极薄膜层2为纯相La0.7Sr0.3MnO3, 其晶向应为<110>方向，其厚度为20nm，制备方法如下：
S1、对钛酸锶(SrTiO3)基片进行处理, 首先将钛酸锶基片依次放入丙酮、酒精和去离子水中，分别通过超声振荡清洗5分钟，再利用导电银胶将基片固定在加热台上，然后将基片以及镧锶锰氧靶材通过传送杆送到脉冲激光沉积设备腔内的固定托上，调整靶台和基片间距为25 mm，等待分子泵和机械泵抽到10-7mbar以下的真空后，对衬底进行加热，按20℃/min的升温速率加热衬底基片温度到500℃，其中，脉冲激光沉积系统所采用激光源为KrF准分子激光器，波长248nm，靶材与激光束的夹角约为45°；
S2、对镧锶锰氧靶材进行预处理，即设置激光频率为1 Hz，激光能量为100 mJ，关闭抽气阀，打开氧气阀，手动调节旁抽阀来调节氧压到（5±0.2）×10-2 mbar。调节挡板，使用激光照射于镧锶锰氧靶材上产生等离子体羽辉，沉积12min清洗靶材。设置激光频率为1Hz，激光能量为100mJ，正式沉积镧锶锰氧薄膜，沉积时间30min，沉积过程进行原位监控，真空腔室内温度500±5℃、气压（5±0.2）×10-2 mbar，沉积完成后，对基片进行原位退火，退火时间5min。
S3、原位退火完成后，保持腔内温度不变(温度500±5℃)，加大氧气流量，使腔内氧压达到50mbar，进行后退火5 min，再停止加热，氧压保持不变(50±0.05)mbar，待薄膜自然冷却到室温后，停止通入氧气，关闭脉冲激光沉积系统，取出基片，镧锶锰氧薄膜制备完成。
实施例9
本实施例提供了一种低电阻的镧锶锰氧电极薄膜及制备方法，镧锶锰氧电极薄膜包括衬底层1和电极薄膜层2，衬底层1为纯相SrTiO3，其晶向应为<111>方向，电极薄膜层2为纯相La0.7Sr0.3MnO3, 其晶向应为<111>方向，其厚度为100nm，制备方法如下：
S1、对钛酸锶(SrTiO3)基片进行处理, 首先将钛酸锶基片依次放入丙酮、酒精和去离子水中，分别通过超声振荡清洗5min，再利用导电银胶将基片固定在加热台上，然后将基片以及镧锶锰氧靶材通过传送杆送到脉冲激光沉积设备腔内的固定托上，调整靶台和基片间距为60 mm，等待分子泵和机械泵抽到10-7mbar以下的真空后，对衬底进行加热，按30℃/min的升温速率加热衬底基片温度到750℃，其中，脉冲激光沉积系统所采用激光源为KrF准分子激光器，波长248nm，靶材与激光束的夹角约为45°；
S2、对镧锶锰氧靶材进行预处理，即设置激光频率为10 Hz，激光能量为500 mJ，关闭抽气阀，打开氧气阀，手动调节旁抽阀来调节氧压到（3±0.2）×10-1 mbar。调节挡板，使用激光照射于镧锶锰氧靶材上产生等离子体羽辉，沉积25min清洗靶材。设置激光频率为10Hz，激光能量为500 mJ，正式沉积镧锶锰氧薄膜，沉积时间3 h，沉积过程进行原位监控，真空腔室内温度750±5℃、气压（3 ± 0.2）×10-1mbar，沉积完成后，对基片进行原位退火，退火时间30min。
S3、原位退火完成后，保持腔内温度不变(温度750±5℃)，加大氧气流量，使腔内氧压达到100mbar，进行后退火30 min，再停止加热，氧压保持不变(100±0.05)mbar，待薄膜自然冷却到室温后，停止通入氧气，关闭脉冲激光沉积系统，取出基片，镧锶锰氧薄膜制备完成。
对比例1
如图3所示，本对比例提供了一种低电阻的镧锶锰氧电极薄膜及制备方法，其结构和制备方法同实施例3，区别在于：步骤S3中未升高腔内氧压进行后退火，即原位退火40min后，停止加热，氧压保持不变（1.5 ± 0.2）×10-1mbar，待薄膜自然冷却到室温后，停止通入氧气，关闭脉冲激光沉积系统，取出基片，镧锶锰氧薄膜制备完成。
对比例2
本对比例提供了一种低电阻的镧锶锰氧电极薄膜及制备方法，其结构和制备方法同对比例1，区别在于：原位退火的气压为(10±0.05)mbar。
对比例3
本对比例提供了一种低电阻的镧锶锰氧电极薄膜及制备方法，其结构和制备方法同实施例3，区别在于：步骤S3中，原位退火完成后，维持氧压在1.5±0.2×10-1mbar，以25℃/min的降温速率将加热台降温至650℃，再加大氧气流量，使腔内氧压达到10 mbar，然后进行后退火25 min。
性能检测
对实施例1~9和对比例1~3制备得到的镧锶锰氧电极薄膜采用半导体分析仪(Agilent B1500A)检测其在持续10mV的读取电压下的电阻值，检测结果见表1。
表1
图4示出了实施例3制备得到的镧锶锰氧薄膜的透射电子显微镜图，由图可知，镧锶锰氧层与钛酸锶层界面清晰，镧锶锰氧层中未出现超晶格条纹，且其结构与钛酸锶结构一致，均为完全氧化学计量比的钙钛矿结构，表明在经过10 mbar氧压退火后，此时镧锶锰氧薄膜处于低电阻状态。
图5示出了实施例3制备得到的镧锶锰氧薄膜的电阻保持特性曲线图，由图可知，该镧锶锰氧薄膜在持续10 mV的读取电压下阻值在1 kΩ左右，并且随着读取时间的增加(>10 k s)，其电阻值基本无波动。
图6示出了实施例6制备得到的镧锶锰氧薄膜的电阻保持特性曲线图，由图可知，该镧锶锰氧薄膜在持续10 mV的读取电压下阻值在19 kΩ左右，并且随着读取时间的增加(>10 k s)，其电阻值基本无波动。
图7示出了实施例7制备得到的镧锶锰氧薄膜的透射电子显微镜图，由图可知，镧锶锰氧层与钛酸锶层界面清晰，镧锶锰氧层中未出现超晶格条纹，且其结构与钛酸锶结构一致。
图8示出了对比例1制备得到的镧锶锰氧薄膜的透射电子显微镜图，从图中可以看出，镧锶锰氧层出现了较为明显的超晶格条纹，表明了对比例中的镧锶锰氧薄膜并不是一种完全氧化学计量比的钙钛矿相LSMO结构，这些超晶格条纹会阻碍电子迁移，使得镧锶锰氧薄膜呈现高电阻状态。
图9示出了对比例1制备得到的镧锶锰氧薄膜的电阻保持特性曲线图，由图可知，该方法所制得镧锶锰氧薄膜在持续10 mV的读取电压下阻值在60 kΩ左右，并且随着读取时间的增加(>5 k s)，其阻值出现较大波动（在60 kΩ ~70 kΩ间波动），这种阻值较高且波动较大的镧锶锰氧薄膜不适合用作忆阻器等半导体器件的电极材料。
图10示出了对比例3制备得到的镧锶锰氧薄膜的电阻保持特性曲线图，对比例中方法所制得镧锶锰氧薄膜在持续10 mV的读取电压下阻值在13 kΩ左右，高于实施例1所制备的镧锶锰氧薄膜电阻。当退火温度降低时，不利于薄膜的结晶，且腔内的氧不能很好地进入薄膜内部，使得薄膜中的氧空位不能被完全填充，导致薄膜电阻偏大。
由表1可知，实施例1~3比较，可见，对衬底和镧锶锰氧靶材进行预处理，均可降低镧锶锰氧电极薄膜的电阻值，对衬底和镧锶锰氧靶材进行预处理可清除衬底和靶材上的杂质，提高电极薄膜的质量，进而改善薄膜性能；实施例3与实施例4~7比较，可见，后退火过程中的氧压以及沉积的镧锶锰氧薄膜的厚度均会影响镧锶锰氧电极薄膜的性能；实施例3与对比例1~3比较，可见，直接原位退火或在后退火过程中改变温度均会影响镧锶锰氧薄膜的电阻值，本发明提供的方案，先进行原位退火，然后保持温度不变，升高氧压进行后退火制备镧锶锰氧薄膜可显著降低其电阻值，本发明提供的制备工艺制备镧锶锰氧薄膜工艺简单，工艺参数可调，重复性好，所用基片均为常见商业产品，容易获得，所制备的镧锶锰氧薄膜具有较低的电阻值，且该方法可扩展到制备其它低电阻的钙钛矿结构薄膜。
Claims (10)
1.一种低电阻的镧锶锰氧电极薄膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、通过激光照射镧锶锰氧靶材使其产生等离子体羽辉，在衬底上进行镧锶锰氧薄膜的沉积，原位监测沉积过程中的真空度变化；
S2、保持真空腔室内温度和气压不变，对衬底进行原位退火，使镧锶锰氧薄膜中的氧离子在晶格中重新排列形成氧空位，所述镧锶锰氧电极薄膜呈现类晶格条纹，气压为5×10-2~3×10-1mbar；
S3、保持真空腔室内温度不变，增加腔内气压，气压为10~102 mbar，对衬底进行后退火，随着腔内气压的升高，镧锶锰氧电极薄膜表面的氧离子迁移并填充氧空位，镧锶锰氧层的晶格结构由缺氧状态转为富氧状态，镧锶锰氧电极薄膜的类晶格条纹消失，待薄膜自然冷却后，停止通入气体，得到低电阻的镧锶锰氧电极薄膜。
2.如权利要求1所述的一种低电阻的镧锶锰氧电极薄膜的制备方法，其特征在于：步骤S1中在进行沉积前，还包括：向真空腔室内通入氧气，分别对衬底和镧锶锰氧靶材进行预处理以清洗衬底和靶材表面，所述衬底和镧锶锰氧靶材的间距为50~60mm。
3.如权利要求2所述的一种低电阻的镧锶锰氧电极薄膜的制备方法，其特征在于：衬底的预处理包括将衬底加热至500~750℃，升温速率为20~30℃/min，真空腔室的气压≤10-7 mbar。
4.如权利要求2所述的一种低电阻的镧锶锰氧电极薄膜的制备方法，其特征在于：镧锶锰氧靶材的预处理包括对镧锶锰氧靶材进行预溅射处理，所述预溅射处理的激光频率为1~10Hz，激光强度为100~500mJ，溅射时间为5~25min，真空腔室气压为5×10-2~3×10-1mbar。
5.如权利要求1所述的一种低电阻的镧锶锰氧电极薄膜的制备方法，其特征在于：步骤S1中，沉积过程中的激光频率为1~10 Hz，激光能量为100~500mJ，沉积时间为0.5~3h，真空腔室的温度为500~750℃，气压为5×10-2~3×10-1mbar。
6.如权利要求1所述的一种低电阻的镧锶锰氧电极薄膜的制备方法，其特征在于：步骤S2中，真空腔室内的温度为500~750℃，时间为5~30min。
7.如权利要求1所述的一种低电阻的镧锶锰氧电极薄膜的制备方法，其特征在于：步骤S3中，真空腔室内的温度为500~750℃，时间为5~30min。
8.一种低电阻的镧锶锰氧电极薄膜，其特征在于：所述镧锶锰氧电极薄膜采用如权利要求1~7任一项所述的制备方法制备得到，所述镧锶锰氧电极薄膜包括衬底层和电极薄膜层，所述电极薄膜层为纯相La0.7Sr0.3MnO3，所述电极薄膜层的厚度为20~100nm。
9.如权利要求8所述的一种低电阻的镧锶锰氧电极薄膜，其特征在于：所述衬底层的晶向为<100>、<110>或<111>方向，所述电极薄膜层的晶向为<100>、<110>或<111>方向。
10.如权利要求8所述的一种低电阻的镧锶锰氧电极薄膜，其特征在于：所述衬底层为纯相LaAlO3、(LaAlO3) 0.3–(SrAl0.5Ta0.5O3)0.7、SrTiO3、DyScO3和KTaO3中的任意一种。
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