高Sc含量ScAlN薄膜的制備與表征

編號(hào)：FTJS08263

篇名：高Sc含量ScAlN薄膜的制備與表征

作者：楊數(shù)強(qiáng) 王軍強(qiáng) 張超 陳宇昕 尚正國(guó)

關(guān)鍵詞： 薄膜 磁控濺射 氮化鋁鈧 半高全寬 d33壓電常數(shù)

機(jī)構(gòu)： 洛陽(yáng)師范學(xué)院物理與電子信息學(xué)院 北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所 重慶大學(xué)光電工程學(xué)院

摘要： 本文利用優(yōu)化的種子層結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù),以AlSc合金靶為靶源,以脈沖直流反應(yīng)磁控濺射AlSc合金靶的方式在室溫下制備了ScAlN薄膜,同時(shí)設(shè)計(jì)并制作了壓電測(cè)試專用結(jié)構(gòu),解決了ScAlN腐蝕工藝不成熟的問(wèn)題,結(jié)合X射線衍射儀、掃描電鏡、能譜儀、準(zhǔn)靜態(tài)d33分析儀、納米壓痕法等方法表征了薄膜的結(jié)晶質(zhì)量、組成成分和機(jī)電耦合系數(shù)等性能。由表征結(jié)果可知,所制備的Sc0.35Al0.65N薄膜具有高度c軸擇優(yōu)取向,搖擺曲線的半高寬低至2.167°,同時(shí)結(jié)晶致密,有少量貝殼狀凸起。薄膜的壓電常數(shù)d33為-23.4 pC/N,機(jī)電耦合系數(shù)k332和kt2分別為34.6%和25.7%,具有制備FBAR等高性能壓電MEMS器件的潛力。