一种a轴取向增强型AlN薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种a轴取向增强型AlN薄膜及其制备方法，属于电子信息功能材料与器件技术领域。本发明专利技术采用如下制备方法：采用n型的Si(100)衬底，将其放入磁控溅射系统腔室中进行真空处理后，采用不同磁控溅射工艺并结合退火处理，首先制备a轴取向AlN缓冲层，然后在此基础上择优取向生长AlN薄膜，由于二者晶格匹配度高，从而改善了AlN薄膜的生长质量，降低其表面粗糙度，进而有利于提高AlN薄膜的压电效应并降低声表面波的传播损耗；本发明专利技术制备过程中操作简单易行，环保节能，原材料供应充足且价格低廉，批量化生产工艺可调控，便于批量生产及应用推广，适合于制作现代通信技术中高性能通信元器件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电子信息功能材料与器件
，具体涉及一种a轴取向增强型AlN薄膜及其制备方法，可用于制作现代通信技术中的谐振器、换能器、压电传感器等通信元器件。
技术介绍
近年来通讯行业的发展迅速，通讯系统和通讯设备的频率日益提高，集成度越来越高、尺寸日益减小，这对应用于通讯设备的滤波器提出了更高的要求。而传统的介质滤波器体积过大，低温共烧陶瓷滤波器滤波性能相对较差，这些都难以满足通讯设备小型化、集成化和高可靠性的要求。声表面波技术在十九世纪六十年代末期作为一种新兴的电子学、声学和材料学相结合的新型学科，开始走上迅速发展的道理。因其具有体积小、重量轻、稳定性好、可靠性高、功率小等多方面优点，使得声表面波器件广泛应用于雷达、电子战、声纳系统、无线通信、光纤通信及广播电视系统等领域。特别是在移动通信领域，声表面波技术不可替代的地位推动了相关研究向前发展。随着W-CDMA等第三代无线通讯技术的迅速发展，通信系统中高频段(5GHz以上)谐振器和滤波器的需求越来越大。氧化锌(ZnO)、铌酸锂(LiTaO3)等普遍使用的压电薄膜材料声表面波传播速度均低于6000m/s，相比之下，氮化铝(Al本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种a轴取向增强型AlN薄膜，其特征在于，包括n型Si(100)衬底，沉积于其表面的a轴取向AlN缓冲层和沉积于a轴取向AlN缓冲层上的a轴取向AlN薄膜；所述n型Si(100)衬底的表面粗糙度不高于4nm，所述a轴取向AlN缓冲层厚度为3～10nm，所述a轴取向AlN薄膜的厚度为400～500nm，且表面粗糙度低于2.3nm。

【技术特征摘要】
1.一种a轴取向增强型AlN薄膜，其特征在于，包括n型Si(100)衬底，沉积于其表面的a轴取向AlN缓冲层和沉积于a轴取向AlN缓冲层上的a轴取向AlN薄膜；所述n型Si(100)衬底的表面粗糙度不高于4nm，所述a轴取向AlN缓冲层厚度为3～10nm，所述a轴取向AlN薄膜的厚度为400～500nm，且表面粗糙度低于2.3nm。2.一种a轴取向增强型AlN薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A：将n型Si(100)衬底放入磁控溅射系统的腔室中进行真空氩气处理；步骤B：采用磁控溅射工艺在Si(100)晶面上沉积a轴取向AlN缓冲层；步骤C：对所述a轴取向AlN缓冲层进行退火处理；步骤D：采用磁控溅射工艺在a轴取向AlN缓冲层上沉积a轴取向AlN薄膜；步骤E：对所述a轴取向AlN薄膜进行退火处理；制得均匀、无缺陷的a轴取向AlN薄膜。3.根据权利要求2所述的一种a轴取向增强型AlN薄膜的制备方法，其特征在于，在进行步骤A之前，对n型Si(100)衬底依次进行单面抛光和清洗步骤。4.根据权利要求2所述的一种a轴取向增强型AlN薄膜的制备方法，其特征在于，所述清洗步骤具体为：将n型Si(100)衬底依次放入丙酮、无水乙醇和去离子水中进行超声清洗，每次清洗时间为10～20分钟，然后使用氮气将清洗后的n型Si(100)衬底吹干。5.根据权利要求2所述的一种a轴取向增强型AlN薄膜的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨成韬，牛东伟，唐佳琳，胡现伟，泰智薇，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51