64 / 2021-10-30 09:49:24

基于Mo缓冲层调控的AlN薄膜的压电薄膜研究

Mo缓冲层；压电性能；薄膜-器件一体化

AlN压电薄膜因其能够制作小型化的高频高功率器件受到关注，但直接溅射的AlN压电薄膜因取向性差、峰强低等劣势而难以制作高频高功率器件。本文通过引入Mo作为缓冲层，通过改变Mo的溅射参数研究Mo对AlN薄膜性能的影响，采用XRD、SEM、EDX、AFM等研究Mo和AlN薄膜的性能，研究发现，当溅射气压越低，功率越大，温度越高时，越有利于制备Mo（110）且Mo（110）取向峰强越强时，对AlN的影响也越明显，另外缓冲层Mo的厚度对AlN压电薄膜的性能也有一定的影响，当Mo的厚度不断增大时，AlN（002）取向值不断增强，当Mo厚度为120nm时AlN（002）的峰强最强，继续再增加Mo厚度时发现AlN（002）的峰强减小，且有杂峰出现，通过SEM截面图分析可以发现Mo厚度增加时，Mo的柱状结构也趋于明显，而Mo的晶格与AlN晶格比较匹配，更有利于AlN（002）薄膜的生长。最后利用制备好AlN/Mo/Si薄膜制备声表面波（SAW）器件，并测出了器件的频率为188MHZ，插损为0.2dB，后期为制备高频率的SAW器件，改变叉指宽度到3um，从而有效的提高了频率到300多MHZ，实现了从薄膜-器件一体化制备高频SAW器件的作用。