| 【论文摘要】 |
ZnO是一种重要的压电材料,该材料价格低廉,无毒无害,易形成单晶薄膜和择优取向薄膜,与硅比较匹配,能与半导体工艺兼容,便于加工成微型器件。在过去20年里对ZnO薄膜的制备工艺及压电特性进行了广泛的研究。近年来,基于压电薄膜技术和微机械加工技术的微型压电器件受到了人们的日益关注。
本论文采用射频溅射和直流反应溅射的方法在硅基底上沉积了氧化锌薄膜,对薄膜的制备工艺参数诸如基片温度、溅射功率、溅射时间、溅射气压、氩氧比、热处理温度等进行了系统的研究。经X射线衍射测试,射频溅射法制备的ZnO薄膜在一个宽的工艺“窗口”下都可获得高度的c轴择优取向,衍射谱中仅有(002)衍射峰,没有其它杂峰,而反应溅射法制备的ZnO薄膜含有低强度的(100)和(110)衍射峰。通过原子力显微镜观察,射频溅射法制备薄膜的晶粒大小约为40-60nm。射频溅射法制备薄膜的优化参数为:衬底温度400℃,氩氧比例为4:1,功率120W,溅射时间为150分钟。对在500-700℃热处理的射频溅射法制备ZnO薄膜进行了摇摆曲线测试,结果表明随着热处理温度的升高,摇摆曲线的半高宽减小,表明薄膜的择优取向性增强。薄膜的压电应力常数也随退... |
