[发明专利]新型射频谐振器薄膜及其构造方法

摘要

一种首次采用分子束外延技术制备的BaxSr(1‑x)TiO3(BST)单晶薄膜，薄膜的厚度通常为200nm至500nm，并且公差可以被控制在1％以内。其可以制造在蓝宝石晶圆载体上，然后可以将其分离。薄膜的平滑度具有小于1nm的RMS。这种膜非常有希望用于下一代RF滤波器。

主权项

1.一种单晶薄膜,包括Ba_xSr_(1‑x)TiO₃。

2.根据权利要求1所述的单晶薄膜，其具有<111>取向。

3.根据权利要求1所述的单晶薄膜，其中x为0.5及其范围至多到±1％的公差。

4.根据权利要求1所述的单晶薄膜，其中x为0.35及其范围至多到±1％的公差。

5.根据权利要求1所述的单晶薄膜，其中x为0.2及其范围至多到±1％的公差。

6.根据权利要求2所述的单晶薄膜，所述单晶薄膜通过<0001>GaN释放层耦合至C轴<0001>蓝宝石膜。

7.根据权利要求6所述的单晶薄膜，其中所述<0001>GaN释放层具有的厚度在1至10um范围内。

8.根据权利要求6所述的单晶薄膜，其中所述<0001>GaN释放层具有的厚度在3至5um范围内。

9.根据权利要求6所述的单晶薄膜，其中所述<0001>GaN释放层具有的厚度为4um。

10.根据权利要求6所述的单晶薄膜，还包含在所述GaN与所述Ba_xSr_(1‑x)TiO₃之间具有一<100>金红石TiO₂和/或<111>SrTiO₃缓冲层。

11.根据权利要求10所述的单晶薄膜，其中所述缓冲层具有的厚度在4至5um范围内。

12.根据权利要求10所述的单晶薄膜，其中所述缓冲层的厚度为4.4um。

13.根据权利要求1所述的单晶薄膜，其具有<111>取向，并通过<0001>GaN释放层与C轴<0001>蓝宝石膜耦合。

14.根据权利要求1所述的单晶薄膜，其具有<111>取向，并通过<0001>GaN释放层与包含<100>金红石TiO₂层和/或<111>SrTiO₃的缓冲层与C轴<0001>蓝宝石膜耦合。

15.一种制造Ba_xSr_(1‑x)TiO₃单晶及其薄膜的方法，该方法包括将钡、锶和钛氧化物的分子束共沉积在衬底上。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述衬底包括C轴<0001>蓝宝石膜。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述衬底还包括沉积在所述蓝宝石膜上的<0001>GaN释放层。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述衬底还包括包含在所述GaN释放层与所述Ba_xSr_(1‑x)TiO₃之间的<100>金红石TiO₂层和/或<111>SrTiO₃的缓冲层。

19.根据权利要求15所述的方法，其中散热层沉积在所述衬底的背面，而所述衬底包含蓝宝石晶体和/或蓝宝石膜。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述散热层包括钛。