使用脉冲激光沉积制备外延三氟化钪薄膜

块体三氟化钪（$\mathrm{ScF_3}$）因其在从 $10~\mathrm{K}~\text{到}~ 1100~\mathrm{K}$ 的宽温度范围内具有显著的负热膨胀（NTE）而闻名。$\mathrm{ScF_3}$ 的结构可被描述为具有空 A 位且空间群为 Pm-3m 的 $\mathrm{ABX_3}$ 钙钛矿。生长 $\mathrm{ScF_3}$ 薄膜能够调节晶格常数和热膨胀，并构建基于差异热膨胀的器件。我们使用脉冲激光沉积（PLD）研究了在氧化物和氟化物衬底上 $\mathrm{ScF_3}$ 薄膜的生长。本信描述了在正热膨胀（PTE）氟化锂（$\mathrm{LiF}$）衬底上成功制备高质量外延 $\mathrm{ScF_3}$ 薄膜的生长配方，衬底温度为 $350^{\circ}\mathrm{C}$，激光重复频率为 $1~\mathrm{Hz}$，单脉冲能量为 $600~\mathrm{mJ}$，真空度为 $1.5\times 10^{-6}~ \mathrm{torr}$，生长时间为 $6$ 小时。然而，即使对于具有优异外延性且沿主轴具有尖锐峰的薄膜，某些晶向的衍射峰也极其宽泛，在本文中如 ($104$) 反射。我们将这种展宽归因于 $\mathrm{F_6}$ 八面体旋转中的无序，这种旋转是为了适应大的温度诱导晶格失配，该失配是由 NTE 薄膜与 PTE 衬底结合的系统从生长温度冷却而产生的。