[发明专利]压电器件及其制备和使用方法有效
| 申请号： | 201180074423.2 | 申请日： | 2011-12-20 |
| 公开（公告）号： | CN103918096B | 公开（公告）日： | 2018-09-28 |
| 发明（设计）人： | M·钱德兰;M·S·拉马钱德拉·劳 | 申请（专利权）人： | 印度马德拉斯理工学院 |
| 主分类号： | H01L41/083 | 分类号： | H01L41/083;H01L41/18;H03H9/25 |
| 代理公司： | 北京三友知识产权代理有限公司 11127 | 代理人： | 吕俊刚;刘久亮 |
| 地址： | 印度泰米*** | 国省代码： | 印度;IN |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 压电 器件 及其 制备 使用方法 | ||
1.一种制造压电器件的方法，所述方法包括：
提供基板；
借助于使得处于40sccm至90sccm的流速的碳氢化合物和处于1500sccm至3000sccm的流速的氢气的气体混合物通过来在所述基板的第一表面上形成纳米金刚石(NCD)层；以及
在所述纳米金刚石层的第一表面上直接沉积钙钛矿压电层；
其中，所述钙钛矿压电层包括钛酸锆酸镧铅(PLZT)或者锆钛酸铅(PZT)；以及
其中，在包括0.4mbar至0.6mbar的氧气的气氛下，以525℃至600℃的温度对所述钙钛矿压电层退火30分钟至2小时，
其中，在所述钙钛矿压电层与所述纳米金刚石层之间的热膨胀错配被消除，
其中，在沉积所述钙钛矿压电层时，将氧化铅(PbO)添加到沉积对象以补偿沉积和后退火处理期间的铅和氧损失。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基板包括硅。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，形成纳米金刚石(NCD)层的步骤包括使用化学气相沉积(CVD)技术。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述化学气相沉积技术包括热丝化学气相沉积(HFCVD)或者微波等离子化学气相沉积(MPCVD)技术。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，形成纳米金刚石层的步骤包括：
对所述基板进行清洁并且利用金刚石纳米颗粒在所述基板中形成晶种；
将形成有晶种的基板放置在化学气相沉积(CVD)反应器中；
利用热丝阵列将所述基板加热到沉积温度；以及
通过使得所述碳氢化合物和所述氢气的所述气体混合物进入到所述化学气相沉积(CVD)反应器中来将所述纳米金刚石(NCD)层化学气相沉积到被加热的所述基板的所述第一表面上。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述沉积钙钛矿压电层的步骤包括使用脉冲激光沉积(PLD)技术。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，沉积所述钙钛矿压电层的步骤包括将放置在脉冲激光沉积(PLD)室内的压电对象暴露于激光源。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述温度为550℃。
9.一种制造压电器件的方法，所述方法包括：
提供金刚石基板，所述金刚石基板包括借助于使得处于40sccm至90sccm的流速的碳氢化合物和处于1500sccm至3000sccm的流速的氢气的气体混合物通过而形成在基底基板上的纳米金刚石(NCD)层；以及
在所述金刚石基板的第一表面上直接沉积锆钛酸铅(PZT)层，使得所述锆钛酸铅层是晶体钙钛矿压电层；
其中，在包括0.4mbar至0.6mbar的氧气的气氛下，以525℃至600℃的温度对所述锆钛酸铅层退火30分钟至2小时，
其中，在所述钙钛矿压电层与所述纳米金刚石层之间的热膨胀错配被消除，
其中，在沉积所述钙钛矿压电层时，将氧化铅(PbO)添加到沉积对象以补偿沉积和后退火处理期间的铅和氧损失。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，沉积锆钛酸铅(PZT)层的步骤包括使用脉冲激光沉积(PLD)技术。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述金刚石基板包括使用化学气相沉积(CVD)技术形成在所述基底基板上的所述纳米金刚石(NCD)层。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述化学气相沉积技术包括热丝化学气相沉积(HFCVD)或者微波等离子化学气相沉积(MPCVD)技术。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述基底基板包括硅。
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