本文主要研究内容
作者张必壮（2019）在《AlN薄膜改性技术与工艺研究》一文中研究指出：AlN薄膜具有优异的物理和化学性质,被广泛应用于薄膜器件和压电执行器,如无线通讯用RF滤波器和谐振器,MEMS微传感器,能量收集器,光发射器件等。随着无线通信技术向着高频、大宽带的方向发展,高数据传输速率,极速增大的数据量,对声学滤波器的工作频率和带宽提出了更高的要求。AlN薄膜的高声速可满足高频的要求,但其压电常数和机电耦合系数较低,不利于大带宽应用。近年来,稀土元素和过渡金属掺杂改性AlN薄膜是提高AlN压电响应和机电耦合系数的主要方式。本论文的研究目的是:利用反应磁控溅射法在高声速的蓝宝石衬底上制备出不同含量比例的Er/Sc共掺AlN薄膜。通过调整金属锭的镶嵌位置和个数控制薄膜成分,并使用均匀法、正交法和控制变量法设计工艺参数,逐步优化薄膜性质。采用优化后合金薄膜制备出SAW谐振器,研究掺杂AlN薄膜的机电耦合与压电性质,为进一步提高AlN薄膜的压电响应提供理论指导。本论文主要研究内容为:1.运用COMSOL软件仿真靶材表面的磁场分布,根据磁控溅射磁场强度分布与溅射效率的关系,设计镶嵌靶金属锭的个数和位置,从而控制Er/Sc共掺AlN薄膜的掺杂含量;2.使用均匀法、正交法和控制变量法三种实验优化方法逐步优化Er/Sc共掺AlN薄膜的结晶质量和取向。系统性研究了工艺参数对Er/Sc共掺AlN薄膜性能的影响,总结出工艺参数与Er/Sc共掺薄膜沉积速率和结晶质量之间的经验公式,并通过沉积速率进一步优化Er/Sc共掺薄膜的性能;3.系统性研究了Er/Sc比例对Er/Sc共掺AlN薄膜密度、结晶质量、结晶取向、表面形貌、内应力、晶体结构、介电性质以及光学性质的影响;4.通过制备Er/Sc共掺AlN薄膜/蓝宝石基SAW谐振器,验证Er/Sc共掺AlN薄膜的电声性质。进一步讨论了薄膜晶体结构变化、Er和Sc在AlN晶体中的占位倾向、共价键强度ζ、刚度系数C33、波恩有效电荷ZB*以及双轴应力σxx/yy对薄膜机电耦合性质和压电响应的影响。
Abstract
AlNbao mo ju you you yi de wu li he hua xue xing zhi ,bei an fan ying yong yu bao mo qi jian he ya dian zhi hang qi ,ru mo xian tong xun yong RFlv bo qi he xie zhen qi ,MEMSwei chuan gan qi ,neng liang shou ji qi ,guang fa she qi jian deng 。sui zhao mo xian tong xin ji shu xiang zhao gao pin 、da kuan dai de fang xiang fa zhan ,gao shu ju chuan shu su lv ,ji su zeng da de shu ju liang ,dui sheng xue lv bo qi de gong zuo pin lv he dai kuan di chu le geng gao de yao qiu 。AlNbao mo de gao sheng su ke man zu gao pin de yao qiu ,dan ji ya dian chang shu he ji dian ou ge ji shu jiao di ,bu li yu da dai kuan ying yong 。jin nian lai ,xi tu yuan su he guo du jin shu can za gai xing AlNbao mo shi di gao AlNya dian xiang ying he ji dian ou ge ji shu de zhu yao fang shi 。ben lun wen de yan jiu mu de shi :li yong fan ying ci kong jian she fa zai gao sheng su de lan bao dan chen de shang zhi bei chu bu tong han liang bi li de Er/Scgong can AlNbao mo 。tong guo diao zheng jin shu ding de rang qian wei zhi he ge shu kong zhi bao mo cheng fen ,bing shi yong jun yun fa 、zheng jiao fa he kong zhi bian liang fa she ji gong yi can shu ,zhu bu you hua bao mo xing zhi 。cai yong you hua hou ge jin bao mo zhi bei chu SAWxie zhen qi ,yan jiu can za AlNbao mo de ji dian ou ge yu ya dian xing zhi ,wei jin yi bu di gao AlNbao mo de ya dian xiang ying di gong li lun zhi dao 。ben lun wen zhu yao yan jiu nei rong wei :1.yun yong COMSOLruan jian fang zhen ba cai biao mian de ci chang fen bu ,gen ju ci kong jian she ci chang jiang du fen bu yu jian she xiao lv de guan ji ,she ji rang qian ba jin shu ding de ge shu he wei zhi ,cong er kong zhi Er/Scgong can AlNbao mo de can za han liang ;2.shi yong jun yun fa 、zheng jiao fa he kong zhi bian liang fa san chong shi yan you hua fang fa zhu bu you hua Er/Scgong can AlNbao mo de jie jing zhi liang he qu xiang 。ji tong xing yan jiu le gong yi can shu dui Er/Scgong can AlNbao mo xing neng de ying xiang ,zong jie chu gong yi can shu yu Er/Scgong can bao mo chen ji su lv he jie jing zhi liang zhi jian de jing yan gong shi ,bing tong guo chen ji su lv jin yi bu you hua Er/Scgong can bao mo de xing neng ;3.ji tong xing yan jiu le Er/Scbi li dui Er/Scgong can AlNbao mo mi du 、jie jing zhi liang 、jie jing qu xiang 、biao mian xing mao 、nei ying li 、jing ti jie gou 、jie dian xing zhi yi ji guang xue xing zhi de ying xiang ;4.tong guo zhi bei Er/Scgong can AlNbao mo /lan bao dan ji SAWxie zhen qi ,yan zheng Er/Scgong can AlNbao mo de dian sheng xing zhi 。jin yi bu tao lun le bao mo jing ti jie gou bian hua 、Erhe Sczai AlNjing ti zhong de zhan wei qing xiang 、gong jia jian jiang du ζ、gang du ji shu C33、bo en you xiao dian he ZB*yi ji shuang zhou ying li σxx/yydui bao mo ji dian ou ge xing zhi he ya dian xiang ying de ying xiang 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自电子科技大学的张必壮，发表于刊物电子科技大学2019-07-17论文，是一篇关于共掺薄膜论文,镶嵌靶论文,谐振器论文,有效机电耦合系数论文,压电常数论文,电子科技大学2019-07-17论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自电子科技大学2019-07-17论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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