压电薄膜ZnO、SBN的溅射法制备及其性能的研究

摘要

本论文探讨了ZnO,SBN,TiN薄膜的磁控溅射法(sputtering)以及溶胶凝胶法(Sol-gel)生长技术及其原理.在磁控溅射法制备中,分别用Zn金属靶、SBN75陶瓷靶及Ti金属靶,制备出了ZnO、SBN和TiN薄膜.通过制备条件的选择,在Si(100)衬底上生长出高度c轴择优取向的ZnO,SBN,TiN薄膜.用X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)、分光光度计等方法对制备的薄膜的结构性能、物理性能以及光学性能进行了表征.研究了各生长条件如混合气体比例,衬底温度,溅射功率,退火温度,缓冲层等参数对ZnO,SBN、TiN薄膜结晶以及择优取向性能的影响.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1半导体压电材料ZnO

1.1.1氧化锌(ZnO)的介绍

1.1.2半导体材料ZnO的应用

1.2铁电薄膜-铌酸锶钡(SBN)

1.2.1铁电-硅基微集成系统

1.2.2铌酸锶钡单晶的介绍

1.2.3铌酸锶钡薄膜的研究现状

1.3导电材料氮化钛TiN

1.4本文的研究内容和创新点

参考文献：

第二章薄膜的制备

2.1薄膜的制备

2.1.1制备方法

2.1.2 ZnO薄膜的制备流程(RF Sputtering)

2.2 SBN薄膜的制备

2.3 TiN薄膜的制备

2.4检测手段

参考文献：

第三章薄膜结构性能测试与结果分析

3.1 ZnO薄膜在Si(100)衬底上的生长

3.1.1氧氩比(O2/Ar)对ZnO薄膜结晶的影响

3.1.2溅射功率对ZnO薄膜结晶的影响

3.1.3衬底温度对ZnO薄膜结晶的影响

3.1.4退火温度对ZnO薄膜结晶的影响

3.2 SBN薄膜在Si(100)衬底上的生长

3.2.1射频溅射法制备SBN薄膜

3.2.2射频溅射SBN中缓冲层的制备

3.2.3利用KSBN为缓冲层制备SBN

3.3 TiN薄膜在Si(100)衬底上的生长

3.3.1氮氩比对TiN薄膜结晶的影响

3.3.2直流溅射电流对TiN薄膜结晶的影响

参考文献：

第四章ZnO薄膜物理性能测试

4.1 ZnO薄膜的光学特性

4.2 ZnO波导损耗

参考文献：

第五章总结与展望

5.1对已完成工作的总结

5.2存在的问题与发展方向

5.2.1关于改进溅射工艺的一些建议

5.2.2物理性能方面的测试

5.2.3 ZnO、SBN、TiN薄膜的应用前景

硕士期间完成的论文

致谢