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本论文对铌酸锂材料的发展历史进行了回顾,并对其基本性能、制备方法、表征方法、应用前景及面临的问题等进行了阐述。详细介绍了溅射原理和成膜方法,及其在铌酸锂薄膜制备中的应用。本实验采用循环间歇射频溅射的方法,通过对实验参数的不断改进,在SiO2/Si和单晶Si衬底上制备出了铌酸锂薄膜,并采用XRD对薄膜的结晶性能进行了分析。系统地研究了溅射工艺参数对铌酸锂薄膜生长的影响。本研究探讨了:(1)衬底温度对铌酸锂成膜的影响铌酸锂薄膜的(006)取向度随着衬底温度的升高出现先增后减的趋势,但是缺锂相的衍射峰强度呈现同铌酸锂薄膜的(006)取向度相反的变化规律,即如果铌酸锂薄膜的(006)的取向度较好,则缺锂相衍射峰的强度也会相应减弱。实验得出,采用循环间歇射频溅射法制备c轴择优取向的铌酸锂薄膜,500℃为适合薄膜生长的衬底温度。(2)气体比例对铌酸锂成膜的影响随着Ar/O2比例的增大,Ar气含量增加,从而提高了Ar+离子轰击靶材的几率,溅射速率增加,但同时也造成了溅射气体粒子自由程减小,溅射气体和成膜粒子的散射几率增加,沉积速率降低。如果溅射过程中未能充分补充O2-离子,使铌酸锂结晶困难,则不利于薄膜的生长。随着Ar/O2比例的减小,O2含量增加,当O2含量过高时,过量的O2在溅射过程中和游离的锂发生反应,从而造成锂缺失,使缺锂相LiNb3O8衍射峰的强度增加。实验得出Ar:O2=6:4为生长c轴择优取向的铌酸锂薄膜的适宜氩氧比条件。(3)溅射气压对铌酸锂成膜的影响随着溅射气压减小,铌酸锂薄膜的结晶性越来越好,但是在低气压时存在一些杂相,而且如果溅射室的压强太低则导致射频溅射不易起辉。所以0.8Pa是比较适宜的溅射气压。(4)缓冲层对铌酸锂成膜的影响在衬底和薄膜之间引入SiO2缓冲层,制成LiNbO3/SiO2/Si多层膜,实验表明在引入缓冲层后,铌酸锂薄膜呈现(104)和(006)取向,缺锂相完全消失,合适的缓冲层厚度有利于薄膜的生长。通过对铌酸锂薄膜生长条件的探索,我们得出了在单晶Si(100)衬底上生长c轴择优取向的铌酸锂薄膜的最优条件:衬底温度为500℃,溅射气压0.8Pa,气体比例Ar:O2=6:4。同时我们还研究了SiO2缓冲层的厚度对铌酸锂薄膜成膜的影响,合适的缓冲层厚度有利于铌酸锂薄膜沿c轴择优取向生长。