一种掺杂氮化铝压电薄膜的制作方法技术

技术编号:41740842 阅读:24 留言:0更新日期:2024-06-19 13:00
一种掺杂氮化铝压电薄膜的制备方法,属于压电薄膜制备技术领域。本发明专利技术在衬底上制备第一层氮化铝薄膜;在第一层氮化铝薄膜上使用磁控溅射通过铝靶和第一掺杂元素靶的共溅射形成初步掺杂的氮化铝薄膜;检测并计算初步掺杂的氮化铝薄膜中第一掺杂元素的含量与目标值的差距;以此差距为基础,确定离子注入掺杂中第一掺杂元素注入或第二掺杂元素注入或第一和第二掺杂元素共同注入的通量;对离子注入后的掺杂氮化铝薄膜进行退火处理;形成单一或者复合掺杂的氮化铝压电薄膜,提高掺杂浓度与氮化铝薄膜的压电性能,并可对薄膜组分的化学计量比进行较为精确的调制,满足对压电薄膜综合性能的要求,以更好地适用于各类压电薄膜器件尤其是声波滤波器中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及压电薄膜制备,尤其涉及一种掺杂氮化铝压电薄膜的制备方法。


技术介绍

1、当今飞速发展的信息技术,对半导体材料提出了更高的要求。从高性能计算到先进的通信技术,电子器件的性能、功耗、体积等各个方面的均产生了巨大的优化需求。为满足这一需求,第三代半导体应运而生,其高电子迁移率、较低的功耗、更大的禁带宽度、卓越的热稳定性等优异特性使得第三代半导体成为当前电子器件领域备受关注的焦点,相关研究和开发成为了提升电子器件性能、推动技术创新的重要方向。

2、氮化铝是一种重要第三代宽禁带半导体材料,具有许多优异的性能,除了上述优势外,氮化铝还表现出热导率高、耐腐蚀、机械强度高、击穿场强大等特点,同时在所有无机非铁电压电材料中,氮化铝具有最高的声速,在声表面波(saw)器件与体声波(baw)器件中有重要的应用。

3、同时相比于其他薄膜压电材料,氮化铝的压电系数与机电耦合系数偏低,难以满足日益发展的通信技术对以saw滤波器为代表的各类声波器件的性能的要求,往往需要通过钪等元素的掺杂来提升其压电性能。目前制备掺杂氮化铝薄膜的技术主要是通过磁控溅本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种掺杂氮化铝压电薄膜的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的掺杂氮化铝压电薄膜的制作方法,其特征在于,步骤1)所述衬底为抛光的单晶金刚石或多晶金刚石。

3.根据权利要求1所述的掺杂氮化铝压电薄膜的制作方法,其特征在于,步骤2)所述第一层氮化铝薄膜的制备方法为磁控溅射、金属有机化合物化学气相沉积、原子层沉积中的一种。

4.根据权利要求1或3所述的掺杂氮化铝压电薄膜的制作方法,其特征在于,步骤3)所述反应磁控溅射制备初步掺杂的氮化铝薄膜采用铝靶和掺杂元素靶在氮气和氩气的混合气体中共溅射,其中溅射气压范围为0.1~1.0Pa,氩...

【技术特征摘要】

1.一种掺杂氮化铝压电薄膜的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的掺杂氮化铝压电薄膜的制作方法,其特征在于,步骤1)所述衬底为抛光的单晶金刚石或多晶金刚石。

3.根据权利要求1所述的掺杂氮化铝压电薄膜的制作方法,其特征在于,步骤2)所述第一层氮化铝薄膜的制备方法为磁控溅射、金属有机化合物化学气相沉积、原子层沉积中的一种。

4.根据权利要求1或3所述的掺杂氮化铝压电薄膜的制作方法,其特征在于,步骤3)所述反应磁控溅射制备初步掺杂的氮化铝薄膜采用铝靶和掺杂元素靶在氮气和氩气的混合气体中共溅射,其中溅射气压范围为0.1~1.0pa,氩气与氮气的流量比值范围为0.2~8.0,衬底加热温度范围为200~800℃,射频电源功率范围为50~600w,靶基距范围为5~15cm,反应腔本底真空气压小于7×10-5pa。

5.根据权利要求1或4所述的掺杂氮化铝压电薄膜的制作方法,其特征在于,步骤3)所述第一层氮化铝薄膜和初步掺杂的氮化铝薄...

【专利技术属性】
技术研发人员:李成明白雪杨韩啸松刘金龙陈良贤魏俊俊
申请(专利权)人:北京科技大学
类型:发明
国别省市:

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