[发明专利]一种ZnO薄膜材料、声表面波滤波器复合薄膜材料及制备方法

权利要求书

1.声表面波滤波器复合薄膜材料制备方法，其特征在于：步骤如下，

1）选用高声速、高导热的Ф3″硅基超纳米金刚石UNCD作为衬底材料，UNCD膜厚为5000nm，采用清洗液对UNCD/Si基片进行清洗；

2）在UNCD/Si基片上直流磁控反应性溅射LiVZn合金靶沉积Li_xV_yZn_（1-x-y）O压电薄膜层， Li_xV_yZn_（1-x-y）O压电薄膜层由ZnO薄膜中掺杂锂和钒构成，锂离子进入ZnO薄膜晶胞之间的晶界，增加其能带隙；钒掺杂ZnO薄膜使V⁴⁺及V⁵⁺离子的3d层具有很多空能态；所述x为0.0058，y为0.023，此时Li_xV_yZn_（1-x-y）O压电薄膜层为Li_0.0058V_0.023Zn_0.9712O压电薄膜层，反应性溅射沉积Li_0.0058V_0.023Zn_0.9712O压电薄膜的条件为：直流DC溅射功率为70W，溅射气体O₂压力为0.8Pa，衬底加热温度为180℃，O₂气流速为62sccm；

Li_0.0058V_0.023Zn_0.9712O压电薄膜层厚度为504nm；Li_0.0058V_0.023Zn_0.9712O压电薄膜(002)面择优取向度为：X射线衍射曲线特征峰半峰宽FWHM为0.2424°，X射线衍射摇摆曲线半峰宽FWHM为4.4618°；

3）在UNCD基Li_xV_yZn_（1-x-y）O压电薄膜上均匀涂覆正性光刻胶，采用光刻工艺光刻出正胶图形；

4）用电子束蒸发工艺在Li_xV_yZn_（1-x-y）O/UNCD/Si基片上蒸发沉积Al/Ti薄膜层；Al/Ti薄膜厚度分别为100nm/30nm；

5）将Al/Ti/ Li_xV_yZn_（1-x-y）O/UNCD/Si基片浸入丙酮溶液浸泡，剥离正性光刻胶，形成Al/Ti薄膜IDT，即得到声表面波滤波器复合薄膜材料。

2. 测试Li_xV_yZn_（1-x-y）O 压电薄膜电阻率用的复合结构材料，其特征在于：从下到上依次由Si衬底、UNCD膜层、底电极Ti薄膜层、底电极Al薄膜层、Li_xV_yZn_（1-x-y）O压电薄膜层、上电极V薄膜层构成，其中x为0.005～0.01，y为0.02～0.025；Li_xV_yZn_（1-x-y）O压电薄膜层由ZnO薄膜中掺杂锂和钒构成，锂离子进入ZnO薄膜晶胞之间的晶界，增加其能带隙；钒掺杂ZnO薄膜使V⁴⁺及V⁵⁺离子的3d层具有很多空能态；

测试Li_xV_yZn_（1-x-y）O 压电薄膜电阻率用的复合结构材料制备方法如下：

1）选用高声速、高导热的Ф3″硅基超纳米金刚石UNCD作为衬底材料，UNCD膜厚为5000nm，采用清洗液对UNCD/Si基片进行清洗；

2）采用电子束蒸发工艺在Ф3″UNCD/Si基片上蒸发Ti薄膜、Al薄膜，Ti薄膜厚度为30nm，Al薄膜为100nm；

3）光刻Ф3″UNCD/Si基片上的Al/Ti薄膜，形成底电极图形；

4）在Ф3″Al/Ti/UNCD/Si基片上直流磁控反应性溅射LiVZn合金靶沉积Li_0.0058V_0.023Zn_0.9712O压电薄膜层，厚度为500nm；反应性溅射沉积Li_0.0058V_0.023Zn_0.9712O压电薄膜的条件为：DC溅射功率为70W，溅射气体O₂压力为0.8Pa，衬底加热温度为180℃，O₂气流速为62sccm；采用光刻工艺，光刻Al/Ti/UNCD/Si基片上的Li_xV_yZn_（1-x-y）O压电薄膜；

5）在Ф3″Li_0.0058V_0.023Zn_0.9712O/UNCD/Si基片上蒸发沉积V薄膜层，V薄膜厚度为100nm；

6）光刻V薄膜，形成V薄膜上电极图形，每个电极直径为Φ=3mm；

7）光刻Li_0.0058V_0.023Zn_0.9712O薄膜，露出底电极焊盘图形。