Способ получения тонкой пьезо-электрической пленки оксида цинка

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 23 С 14/46, 14/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Щ ф

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4878629/21 (22) 30.10.90 (46) 30.04.93. Бюл, ¹ 16 (71) Институт радиотехники и электроники

АН СССР (72) И. М. Котеля нский, В.А,Луза нов и

И.А.Шкляр (56) Тезисы Всесоюзной конференции "Ионно-лучевая модификация материалов". Черноголовка. Моск. обл„1987, с.226.

Шермергор Р,M., Стрельникова Н. Пленочные пьезоэлектрики, М.: Радио, 1986, с,100. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТОНКОЙ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПЛЕНКИ ОКСИДА

ЦИНКА

Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано при изготовлении акустоэлектронных приборов, работающих в СВЧ-диапазоне, Цель изобретения — устранение переходного поликристаллического непьезоэлектрического слоя между пленкой и подложкой.

Указанная цель достигается тем, что в способе получения тонких пьезоэлектрических пленок оксида цинка, заключающемся в магнетронном реактивном напылении пленок ZnO на диэлектрическую неориентирующую подложку, диэлектрическую подложку (или диэлектрический подслой) перед напылением подвергают ионной обработке.

К отличительным признакам изобретения относится проведение дополнительной операции ионной обработки диэлектриче Ы 1812242 А1 (57) Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано при изготовлении акустоэлектронных приборов, работающих в СВЧ-диапазоне. В способе получения тонких пьезоэлектрических пленок оксида цинка, заключающемся в магнетронном реактивном напылении пленки на диэлектрически неориентированную подложку, подложку предварительно перед нанесением пленки обрабатывают ионами инертного газа с энергией не менее 300 э В, что позволяет устранить образование переходного поликристаллического непьезоэлектрического слоя между пленкой и подложкой. ской подложки (или диэлектрического подслоя).

Проведенные дополнительные исследования показали, что эффект, наблюдаемый авторами, не связан с хорошо известным методом очистки поверхности подло>кки под действием ионной обработки. Так, при использовании поверхностей све>кенапыленных диэлектрических пленок эффект наблюдался только на той части слоистой структуры, которая наращивалась на ионнообработанную часть поверхности свеженапыленной пленки.

По мнению авторов, в данном случае эффект заключается в уменьшении химической активности поверхности подложки и образовании встроенного заряда под действием ионной обработки..

Пример 1. Рабочую поверхность звукопровода ПАВ устройства СВЧ-диапа1812242

Формула изобретения

Составитель Т.Смирнова

ТехРед М.МоРгентал КоРРектоР М. Куль

Редактор

Заказ 1560 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 зона, выполненного из монокристалла алюмоиттриевого граната, подвергают ионной обработке в течение 20 мин ионами BploHG с энергией порядка 1 кэВ. Затем методом реактивного магнетронного распыления на эту поверхность при температуре 350 С осаждается текстурированная пьезоэлектрическая пленка ZnО толщиной 0,2 мкм.

Проведенный рентгенодифрактометрический анализ показал отсутствие переходного поликристаллического слоя ZnO.

Указанная пленка использовалась для изготовления пьезоэлектрических ПАВ пребразователей СВЧ-диапазона в резонаторе на

ПАВ на частоте 1,1 ГГц, Пример 2. На торцевую поверхность звукопровода линии задержки СВЧ-диапазона осаждают алюминиевую пленку толщиной 150 нм, которая является нижним электродом пьезоэлектрического преобразователя продольной акустической волны.

На эту алюминиевую пленку осаждают аморфную диэлектрическую пленку SIOx толщиной 50 нм. Поверхность диэлектрической пленки подвергают ионной обработке в течение 20 мин ионами аргона с энергией

0,3 кэВ. Затем методом магнетронного реактивного распыления на обработанную поверхность осаждается пьезоэлектрическая текстурированная пленка ZnO толщиной

150 нм, Г1роведенный рентгенодифрактометрический анализ показал отсутствие переходного поликристаллического слоя ZnO.

Изготовленный преобразователь работал в частотном диапазоне 14...16 ГГц с вносимыми потерями 17 dB.

Таким образом, предложенный способ

"0 получения тонких (<1 мкм) пьезоэлектрических пленок оксида цинка позволяет на их основе изготавливать высокоэффективные устройства на обьемных и поверхностных акустических волнах, работающие в коротковолновой части СВЧ-диапазона.

Способ получения тонкой пьезоэлект20 рической пленки оксида цинка, включающий реактивное магнетронное распыление мишени, содержащей цинк, и осаждение пленки на диэлектрическую основу, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью устранения

25 переходного поликристаллического непьезоэлектрического слоя между пленкой и основой; предварительно основу обрабатывают ионным потоком с энергией ионов не менее 300 эВ.