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分子束外延生长的ZnO压电薄膜及其声表面波器件特性
  • ISSN号:1000-7032
  • 期刊名称:《发光学报》
  • 时间:0
  • 分类:O422[理学—声学;理学—物理] O472.3[理学—半导体物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]北京交通大学光电子技术研究所发光与光信息技术教育部重点实验室,北京100044
  • 相关基金:国家自然科学基金(50972007);国家重点基础研究发展计划(973计划)(2011CB932703);北京市自然科学基金(4092035);北京交通大学优秀博士研究生创新研究基金(2011YJS284)资助项目
中文摘要:

用RF-MBE在蓝宝石(0001)衬底上引入MgO和低温ZnO双缓冲层生长了ZnO薄膜,并制备了声表面波器件。在ZnO薄膜中,仅观测到(0002)面的XRD,且衍射峰增强,半高宽减小,表明ZnO薄膜c轴取向性更好,晶体结构更优。室温下自由激子吸收峰更尖锐和吸收边更陡峭以及仅观测到自由激子发光,且发光线宽变窄、发光强度变大,表明ZnO薄膜缺陷密度减小,薄膜质量提高。测得该ZnO压电薄膜的电阻率高达4×107Ω.cm,其声表面波的速度高达5 010 m/s。

英文摘要:

High quality ZnO piezoelectric thin films have been grown by RF-MBE on sapphire(0001) substrate with MgO and ZnO double buffer layers.Only ZnO(0002) diffraction peak was observed in the XRD patterns,with a narrow FWHM of 0.10°.A sharp absorption peak and a steep absorption edge were observed in absorption spectra,only one PL peak from free exciton emission,with a narrow FWHM of 12.7 nm,was obtained in PL spectra.The electrical resistivity of the ZnO thin films is up to 4×107 Ω·cm.These results indicate that ZnO thin films have good c-axis orientation with wurtzite structure,low defect densities and low background carrier concentration.This is mainly due to that the MgO and ZnO double buffer layers accommodated the mismatch between the ZnO thin films and the sapphire substrate.The SAW devices based on the high quality ZnO thin films were fabricated.The center frequency of the surface acoustic wave(SAW) filter is 835 MHz,and the SAW propagation speed is up to 5 010 m/s,indicating that the MgO and ZnO double buffer layers not only improved the quality of the ZnO films,but also improved the piezoelectric properties of the films. :

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期刊信息
  • 《发光学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会发光分会 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
  • 主编:申德振
  • 地址:长春市东南湖大路3888号
  • 邮编:130033
  • 邮箱:fgxbt@126.com
  • 电话:0431-86176862
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-7032
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1116/O4
  • 邮发代号:12-312
  • 获奖情况:
  • 物理学类核心期刊,2000年获中国科学院优秀期刊二等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:7320