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近年來,高頻聲表面波(SAW)器件的主要研究熱點是高聲速、優壓電性的基片材料。六方氮化硼(h-BN)具有高聲波傳播速率,屬于六方晶系,具有壓電效應,高的化學穩定性和熱穩定性,可作為壓電薄膜應用于聲表面波器件中。
與低聲速材料如ZnO、LiNbO3相比,h-BN壓電薄膜與金剛石構成“h-BN/金剛石”多層膜結構*E-mail:xmchen2006@126.comSAW器件的相速應該優于“ZnO/金剛石”和“LiN-bO3/金剛石”SAW器件相速,這樣,當叉指換能器指寬的相同時,“h-BN/金剛石”多層膜結構SAW器件就可達到更高的頻率;而且h-BN和金剛石的相速差較小,溫度系數均近似為零,可以實現低頻散、頻率溫度系數好的高頻SAW器件,因此,h-BN薄膜的研究具有重要的意義。
采用射頻(RF)磁控濺射系統制備h-BN薄膜,通過紅外(FTIR)光譜儀,X射線衍射(XRD)儀進行結構表征,并采用原子力顯微鏡(AFM)對其表面形貌及壓電響應進行表征。AFM進行壓電性表征是用它的壓電響應力顯微鏡(PFM)。PFM是AFM的接觸模式,原本是檢測域結構、極化切換及鐵電材料局部滯后光譜,并一直延伸至壓電半導體的表征,然而用PFM對h-BN薄膜進行壓電表征。
近年,科學家通過理論計算對二維和三維的h-BN的壓電應力系數進行了計算,從理論說明h-BN具有壓電性,可以用于高頻SAW器件中。李展等通過正交法制備了適用于聲表面波器件的h-BN薄膜,然而制備的h-BN薄膜的c-軸取向不高而且對h-BN薄膜的表面形貌及壓電響應沒有進行研究。
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