适用SAW器件的ZnO/Ti/Si薄膜制备及缺陷分析

在Si(100)衬底和Ti/Si(100)衬底上分别制备了ZnO薄膜,探讨了Ti缓冲层对ZnO薄膜结构和缺陷的影响,利用X射线衍射(XRD)测试了ZnO薄膜的晶体结构及择优取向,利用原子力显微镜(AFM)观察ZnO薄膜的表面粗糙度(RMS),利用光致发光(PL)光谱检测了ZnO薄膜的缺陷,利用四探针法测试了ZnO薄膜的电阻率。结果表明,在Ti/Si(100)衬底上、衬底温度350℃的条件下,制备的ZnO薄膜表面光滑、缺陷少、电阻率高且具有高C轴取向。本文这一工作对于压电薄膜缺陷分析及高性能ZnO的声表面波(SAW)器件研制有重要意义。     

用于SAW器件的C轴择优取向LiNbO3薄膜的制备及结构研究

采用射频（RF）磁控溅射法在金刚石（111）衬底上沉积LiNbO3（LN）薄膜,借助X射线衍射技术（XRD）,研究了外加偏压（0～80V）和衬底温度（200～500℃）等工艺参数对LiNbO3薄膜结构和取向性的影响。实验结果表明,在衬底温度为200℃、外加偏压为～80V的T艺条件下,LiNbO3的（006）衍射峰强度超过LN的（012）衍射峰强度,在金刚石（111）衬底上获得较高c轴取向的LN薄膜。并且对C轴择优取向LN薄膜的形成机理进行了探讨。     

高频高功能SAW器件应用领域的扩展

目前,SAW器件广泛用于消费类产品和工业通讯设备中的振荡器以及IF滤波器处理10MHz—1GHz的模拟信号。由于高频SAW功能器件及其封装技术的发展,预计SAW器件的应用领域将获得进一步的扩大。本文将着重论述用于UHF段振荡器和无线电设备前端的低损耗SAW滤波器和SMT兼容SAW滤波器。     

ZnO薄膜对溅射参数的依赖关系以及制作在ZnO／InP上的SAW器件

为了弥补InP基材料的压电性,促使单片声—光器件和系统的应用,采取在InP基片上沉积具有择优取向和微细结构的高质量ZnO薄膜.研究了ZnO薄膜质量与RF溅射参数的关系.得到的最佳沉积条件是:基片温度250℃,溅射功率350W,氧含量20vol%.实验证实了在ZnO/InP结构上制得中心频率为105MHz的SAW器件.     

射频磁控溅射制备声表面波器件用ZnO薄膜

研究了采用射频磁控溅射法在SiO2/Si衬底上制备ZnO薄膜工艺中溅射功率、氧氩比(V(O2)/V(Ar))及衬底温度对ZnO薄膜结构的影响。利用X-射线衍射(XRD)和扫描力显微镜(AFM)对薄膜进行结构性能分析,表明其结构性能随工艺参数变化的规律。利用优化的工艺条件:射频功率60 W、V(O2)/V(Ar)为0.55和衬底温度350℃,在DLC/Si衬底上制备了ZnO薄膜,制作加工成声表面波滤波器件,测试分析了频率响应特性,中心频率为596.5 MHz。     

ZnO薄膜的射频磁控溅射制备及性能研究

采用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备出高质量的ZnO薄膜.对薄膜的结构和性能进行了研究.所制备的ZnO是具有六角纤锌矿结构的多晶薄膜,最佳择优取向为(002)方向.ZnO薄膜的霍尔迁移率和载流子浓度分别为8×104m2/(V·s)和11.3×1020 cm-3.     

TC4钛合金上制备c轴取向AlN薄膜研究

采用中频磁控反应溅射,提出了在TC4钛合金基片上制备c轴取向AlN薄膜的两步法工艺。利用扫描电镜分析(SEM)、X线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)对薄膜的表面及断面形貌、晶体结构、表面粗糙度进行了表征。研究结果表明,利用该文提出的两步法工艺可在TC4钛合金衬底上制备出表面粗糙度为2.3nm、c轴XRD摇摆曲线半高宽为4.1°的AlN薄膜,满足制作压电微机电系统(MEMS)器件或薄膜声表面波(SAW)和体声波器件的需求。     

高RF功率制备的ZnO:Li薄膜性能研究

实验采用射频(RF)磁控溅射法在高射频功率(550 W)下制备了Zn0.9Li0.1O薄膜,探讨了薄膜的光学性能,并与低溅射功率制备的薄膜性能进行了比较。结果表明,高功率下溅射的薄膜晶粒均匀细小,表面平整致密,在可见光波长范围内,透过率达80%。该薄膜的光学带隙约3.29 eV,明显低于低功率溅射的薄膜(3.44 eV)。其室温光致发光(PL)谱结果显示,最强峰是由Li杂质能级引起的399 nm峰,热处理后,370 nm的带间发光峰增强,而低功率制备的薄膜其PL谱与纯ZnO材料的特征谱相似。     

基于SAW器件的RFID系统在停车管理系统中的应用

针对智能化停车管理系统的需求,文中介绍了射频识别技术中声表面波射频识别无源标签的原理与特点,给出了基于915MHz标签的RFID系统在新型停车场智能化管理系统中的具体应用和设计方法。     

基于SAW RFID技术的高速动车组轴温监测系统

该文针对高速动车组现有车轴轴温监测技术存在的缺陷,提出了以声表面波射频识别(SAW RFID)技术为基础的高速动车组车轴温度监测新系统。采用SAW标签实现无源温度监测,以数字信号处理(DSP)芯片TMS320VC33为主控制器,控制射频芯片NRF905的发射与接收。从对SAW RFID技术的原理介绍、读写器及控制软件的设计入手,通过对系统的测试表明,该系统能实时、精确监测高速运行动车组的轴温,对保证高速动车组的安全运行起重要作用。     

射频磁控溅射ZnO薄膜的微结构与光学特性

研究了膜厚对ZnO薄膜微结构和光学性能的影响。采用射频磁控溅射法在单晶硅(111)和玻璃基片上制备了不同厚度的ZnO薄膜。通过X射线衍射、原子力显微镜和紫外可见光谱对薄膜进行了表征。结果表明薄膜结晶性能良好,在(002)晶面具有明显的c轴取向。随着薄膜厚度的增加,透射率下降,吸收边红移,禁带宽度逐渐减小。     

同质缓冲层对ZnO薄膜光学性质的影响

利用射频磁控溅射技术,在单晶硅衬底上生长出高质量(0002)晶面取向的ZnO外延薄膜。通过XRD、AFM、吸收光谱、光致荧光发光谱的实验研究,发现加入适当厚度的、低温生长的ZnO同质缓冲层,可有效降低晶格失配和因热膨胀系数不同引起的晶格畸变。在衬底温度200℃、沉积时间5min的ZnO缓冲层上,以450℃衬底温度溅射ZnO薄膜主层,得到的ZnO样品的晶体结构、表面形貌和光学性质均有较明显的改善。     

Cu掺杂浓度对ZnO薄膜的结构、透光性和电学性质的影响

采用射频磁控溅射方法在导电玻璃和石英衬底上制备了未掺杂和不同Cu掺杂量的ZnO薄膜.XRD显示,适当的Cu掺杂增强了ZnO的(002)衍射峰的强度;用紫外分光光度计测量了样品的透光性,结果显示,随掺杂量的增加,其透光性减弱,但在Cu掺杂量为9.6%时其透光性还在60%以上.用四探针测量了样品的表面电阻率,薄膜的电阻率随Cu掺杂量的增加而增加.     

氧化锌薄膜紫外光电导机理研究

分别采用反应磁控溅射和金属锌膜空气中热氧化两种方法,制备了两种氧化锌薄膜.X射线衍射实验发现,反应磁控溅射法制备的氧化锌薄膜结晶性能好,具有很高的c轴取向性,而金属锌膜热氧化法制备的氧化锌薄膜结晶性能相对较差,晶粒取向呈随机分布.对上述两种氧化锌薄膜进行了光电导测试,结果表明,反应磁控溅射制备的氧化锌薄膜的电阻率很高,没有明显的光电导,而金属锌膜氧化法制得的氧化锌薄膜电阻率较小,光电导现象非常明显.进一步分析结果表明,金属锌膜热氧化制备的氧化锌薄膜的光电导主要来自于表面吸附气体的吸附与解吸.     

退火时间对TiO2薄膜光学性能的影响

研究退火时间对薄膜相结构、形貌及光学性能的影响。采用射频磁控溅射法在单晶硅片和石英玻璃片上负载TiO2薄膜,通过X-射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)和紫外可见光谱(UV-Vis)对其进行表征。结果表明,在相同的退火温度下,与退火0.5 h相比,退火1 h的薄膜中锐钛矿相TiO2减少,金红石相TiO2增多,对可见光透射率有所减小,1 000℃以上退火时,透射率减小更明显。与退火1 h相比,退火0.5 h薄膜晶粒较小,明显呈纳米团簇状,薄膜表面粗糙度增大。     

RF磁控溅射法原位制备C轴择优取向ZnO薄膜

采用RF磁控溅射法在玻璃衬底上原位低温生长ZnO薄膜.生长出的薄膜对可见光具有高于90%的透射率,该薄膜具有良好的C轴取向.利用X射线衍射(XRD)的测试结果,分析了溅射工艺条件如衬底温度、氩氧比和溅射气压等对薄膜性能的影响,得到最佳的生长工艺条件为:衬底温度300 ℃,溅射气压1 Pa,氩氧比为25 sccm∶15 sccm.在此条件下生长的ZnO薄膜具有良好的C轴择优取向,并且薄膜的结晶性能良好.采用这种方法制备的ZnO薄膜适合用于制备平板显示器的透明薄膜晶体管和太阳电池的透明导电电极.     

声表面波卷积器／存储相关器用ZnO膜的制备

本文介绍了声表面波(SAW)卷积器/存储相关器用优质氧化锌(ZnO)压电膜的制备方法。用平面磁控溅射技术溅射ZnO陶瓷靶沉积出了激励SAW西沙瓦模式的优质ZnO膜。用同轴磁控溅射技术溅射ZnO陶瓷靶沉积出的优质ZnO膜制作ZnO/Si单片式SAW卷积器,使该器件性能进一步改善,同时给出了相应的实验结果。