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AlN薄膜具有一系列独特的优良物理化学性质,在电学、光学、声学和力学等方面有广阔的应用前景。尤其是AlN具有热导率高、电阻率高、击穿场强大、介电系数小、热膨胀系数与GaN、GaAs等常用半导体材料匹配这些特性,使其被广泛用作微电子和功率器件的基板、封装、介质隔离材料。本研究工作采用MIS800型多功能离子束磁控溅射复合镀膜设备,分别在45钢、硅、钼衬底上制备出了高质量的AlN薄膜。首先用XRD和SEM测试手段对沉积在45钢衬底上的AlN薄膜的结晶性能和组织结构进行了表征。结果发现,衬底温度、氮气浓度和工作气压对AIN薄膜的结晶性能和组织结构有很大的影响。通过引入AlN缓冲层,使薄膜的择优取向由原本的(100)晶面向(002)晶面演变;并且使薄膜的生长模式从岛状生长向层状生长过渡,从而增加了薄膜致密度,有效的提高了薄膜的结晶质量,为生长高质量的AIN薄膜提供了实验依据。其次,用划痕测试仪对各个衬底上薄膜的粘结强度进行表征,结果表明,薄膜与基体界面处的结合状态是影响AlN薄膜的粘结强度的关键因素。一系列的对比实验后发现,低能离子束清洗衬底表面、引入界面过渡层、对不同的衬底采用不同工艺都可以有效提高AlN薄膜的粘结强度。AlN薄膜的制备方法和工艺对薄膜的组织结构和应力等产生较大的影响,采用双靶磁控溅射共沉积能有效改善薄膜的粘结性能,衬底温度和工作气压对双靶磁控溅射共沉积AlN薄膜粘结强度有一定影响。最后,用超高电阻测试仪和绝缘耐压仪对薄膜的电学性能进行了测试,AlN薄膜的电阻率高达6.4×1013?m,击穿场强高达1.32MV/cm,薄膜中的Al/N比和薄膜结晶质量是影响AlN薄膜电学性能的主要因素。