ZnO薄膜生长及声表面波性能研究

• 作者: 刘梓昇 古迪 朱茂东 柯鹏飞 罗景庭 范平 钟增培 钟鑫
• 来源期刊: 深圳大学学报（理工版）
• 学科: 物理学
• 关键词: 凝聚态物理 ZnO薄膜 ( 1120 ) 择优取向 Love波声表面波器件 机电耦合系数 温度延迟系数
• 年，卷（期）: 2015,（1）
• 所属期刊栏目: 【物 理】
• 页码范围: 17-24
• 页数: 8页
• 分类号: O484.1
• 字数: 5344字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1249.2015.01017

摘要

采用传统射频磁控溅射技术,通过引入SiO2缓冲层以及调节工作气压的方法,在Si衬底上制备具有高度(1120)择优取向的ZnO薄膜。采用X射线衍射技术和原子力显微镜分析ZnO薄膜的晶体特性和择优取向。研究发现,引入SiO2缓冲层能显著减小ZnO/SiO2/Si 三层结构声表面波器件的温度延迟系数(temperature coefficient of delay, TCD),当SiO2缓冲层厚度为200 nm时, ZnO薄膜同时具有(0002)和(1120)择优取向,且TCD 值仅为2×10-6℃-1左右,说明器件温度稳定性佳。当工作气压降低时, ZnO (1120)择优取向增强,相应的声表面波器件的机电耦合系数(K2)也增大。在大机电耦合系数和高温度稳定性的ZnO/SiO2/Si三层结构的基础上,有望制作出高性能的Love波声表面波生物传感器。