反应磁控溅射法制备氮化铝钪薄膜

摘要

为了制备出压电性能良好、c轴择优生长的氮化铝钪压电薄膜,本文利用脉冲直流反应磁控溅射法制备了几组氮化铝钪薄膜,通过控制变量,并利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和压电系数测试仪等测试设备,研究了气体流量、功率、衬底温度、缓冲层结构以及掺钪对薄膜结晶质量及性能的影响,优化了工艺参数.结果 表明,相比于钛铂缓冲层,使用氮化铝/钛/铂缓冲层制备薄膜,可以使摇摆曲线半高宽由2.62°降至2.38°.然后,对钪掺杂机理进行了简单分析,本文所制备氮化铝钪薄膜的纵向压电系数d33高达-10.5 pC/N,是纯氮化铝压电系数的1.9倍,XRD图谱及SEM图像表明,在该掺杂浓度下,压电系数的提高主要是通过钪掺杂产生的晶格畸变引起,而非改变了晶体结构.