基于SAW器件“ZnO-(100)AlN-Diamond”多層膜的制備研究.pdf

1、聲表面波器件被廣泛用于通信領(lǐng)域，而聲表面波技術(shù)是集光學(xué)、聲學(xué)、電子學(xué)以及半導(dǎo)體工藝技術(shù)等多門學(xué)科的邊緣學(xué)科。作為聲表面波傳播的彈性固體即壓電薄膜的制備及其性能研究就顯得尤為重要。ZnO、AlN等壓電薄膜以其優(yōu)良的物理性能成為了發(fā)展高頻聲表面波器件的最佳材料。ZnO薄膜具有較好的壓電特性，但其聲速低于4000m/s，而a軸擇優(yōu)取向AlN薄膜具有大于11000m/s的高聲速，但其壓電性差于ZnO薄膜，若將a軸擇優(yōu)取向的AlN作為ZnO/di

2、amond的中間層，即在金剛石襯底上沉積AlN薄膜，再在其上沉積ZnO薄膜，通過研究分析ZnO/(100)AlN/Diamond這種多層膜結(jié)構(gòu)可以提高壓電薄膜的綜合性能，故開展課題基于SAW器件“ZnO/(100)AlN/Diamond”多層膜的制備研究。
　　 論文實驗選用射頻磁控濺射的方法，進行薄膜制備，實驗發(fā)現(xiàn)氮化鋁薄膜的生長取向及薄膜易富鋁與靶基距、襯底溫度、工作氣壓、氮氬比、濺射功率有很大關(guān)系，研究分析了各個工藝參數(shù)對

3、沉積氮化鋁薄膜過程中使得薄膜富鋁的原因并解決薄膜富鋁問題。
　　 經(jīng)實驗結(jié)果測試對比后，a軸取向氮化鋁薄膜優(yōu)化的參數(shù)為濺射功率為100W、靶基距3.5cm、工作氣壓為1.2Pa、溫度為300℃、氮氬比為22∶10，并且在此組參數(shù)下可以有效降低并使薄膜未成鍵的鋁元素消失，在制得的AlN/Si(Diamond)襯底上，選用經(jīng)過優(yōu)化的制備氧化鋅薄膜的參數(shù)為工作氣壓0.4Pa、氧氬比3∶7、靶基距5cm、濺射功率100W、溫度為200℃