物理气相沉积（PVD）技术的进步带来了无数量子材料和技术突破，影响了依赖合成创新的纳米科学和纳米技术的所有领域。尽管如此，合成原子级精确的复杂金属氧化物薄膜和异质结构仍然极具挑战性，这些薄膜和异质结构包含“顽固”元素，这些元素不仅难以蒸发/升华，而且难以氧化。

近日，明尼苏达大学双城分校Bharat Jalan报道了开发了一种独特的固体源金属-有机分子束外延（MOMBE）方法，可以在低于100 °C的工作温度下供应Pt或Ru等“顽固”金属，这可以在低温渗出池中实现，而不是使用电子束蒸发器所需的数千摄氏度。

文章要点

1）金属有机化合物被设计成提供这些元素，部分或全部氧化到所需的氧化态，并通过选择合适的配体将额外的氧键合到金属中心。具体而言，如果这种金属-有机化合物是固体，而且具有热稳定，它可以在相对较低的温度下在渗出池中升华。

2）通过固体源MOMBE方法，研究人员展示了单晶Pt和RuO₂薄膜以及更复杂的SrRuO₃薄膜的生长，所有这些薄膜都含有超低蒸气压金属。Pt薄膜具有创记录的高剩余电阻率比（RRR）值，而RuO₂薄膜则显示了创纪录的低剩余电阻率，因此，MOMBE法能够以原子控制的方式生长高质量的材料。同样，仅含97%纯Ru前驱体的SrRuO₃薄膜的RRR值为18，已经高于PLD和溅射生长的RRR值。

固体源MOMBE方法有望为“顽固的”材料开辟新的PVD途径（而不仅仅是MBE）。

参考文献

William Nunn, et al, Novel synthesis approach for “stubborn” metals and metal oxides, PNAS, 2021

DOI: 10.1073/pnas.2105713118

https://doi.org/10.1073/pnas.2105713118