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室温退火处理对射频溅射linbo3薄膜物理和结构性能的影响( Effect of the annealing treatment on the physical and structural properties of LiNbO 3 thin films deposited by radio-frequency sputtering at room temperature )
LC Sauze N Vaxelaire D Rouchon R Templier D Remiens G Rodriguez F Dupont
为了充分发挥第5代移动应用(5G)的潜力,需要将声学射频(RF)滤波器的性能提高到目前的极限。目前高性能射频滤波器(2.5GHz以上)是基于氮化铝(AlN)的。然而,由于AlN的机电耦合系数低,其带宽受到限制。在此背景下,铌酸锂(LiNbO3)由于其较高的机电耦合系数,成为一种很好的活性压电材料候选材料。对于这种应用,LiNbO3薄膜需要是化学计量的,并且是高度织构的或单晶的。然而,目前硅基LiNbO3薄膜的制备工艺尚不成熟,这主要是由于硅基LiNbO3薄膜难以获得高的结晶质量和化学计量比的控制具有挑战性。在本工作中,利用射频溅射技术在室温下和退火后直接在硅衬底上制备了高度织构薄膜。研究了退火工艺参数(温度和斜坡速率)对材料性能的影响。得到了沿c轴织构程度较强的LiNbO3层。X射线衍射分析表明,在较高的退火温度和较快的升温速率下,可获得99%的最佳织构。研究了退火工艺参数对二次相LiNb3O8的存在和薄膜密度的影响。
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