CN103918096B - 压电器件及其制备和使用方法 - Google Patents
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Abstract
提供了制造压电器件的方法。该方法能够包括提供基板并且在基板的第一表面上形成纳米金刚石。方法还能够包括在纳米金刚石层上沉积压电层。
Description
背景技术
已知压电器件并且在各种应用中使用压电器件。通常，这样的器件包括与硅基半导体集成为一体的压电材料层(例如，锆钛酸铅(PZT)层)并且这样的混合结构用于诸如微机电系统(MEMS)传感器和致动器、表面声波(SAW)器件和非易失性存储器器件的应用。然而，硅基器件具有诸如环境温度操作的限制以及如绝缘体与硅基板之间的界面扩散以及形成自然二氧化硅层的其它问题。
某些压电器件采用金刚石结构，与硅基器件相比，其具有相对较高的热导率、较大的带隙以及较高的电阻率。此外，金刚石具有基本上较高的声波速率并且将金刚石基板与压电材料层集成为一体提供了制造可以用于高频应用的SAW器件的可能性。
不幸的是，由于诸如PZT层的压电材料层与金刚石基板之间的热膨胀错配导致难以在不使用诸如钛酸铂或钛酸锶的缓冲层的情况下在金刚石基板上沉积压电材料层。特别地，难以在金刚石基板上形成钙钛矿相PZT层。通常，焦绿石PZT的形成是直接在金刚石基板上沉积的PZT层中的主要相。然而，焦绿石PZT没有展现出压电或铁电性质，从而使其不适合用于器件制造。
发明内容
上面的概述仅是说明性的且并不旨在以任意方式表示限制。除了如上描述的说明性方面、实施方式和特征，通过参考附图和下面的详细描述将显见其他方面、实施方式和特征。
简要而言，根据一个方面，提供了一种制造压电器件的方法。该方法包括提供基板以及在基板的第一表面上形成纳米金刚石层。该方法还包括在纳米金刚石层的第一表面上沉积压电层。
根据另一方面，提供了一种制造压电器件的方法。该方法包括提供金刚石基板并且在金刚石基板的第一表面上沉积锆钛酸铅层，从而锆钛酸铅是晶体钙钛矿相层。
根据另一方面，提供了一种压电器件。该压电器件包括基板。在基板的第一表面上沉积有纳米金刚石层并且在纳米金刚石层的第一表面上沉积有钙钛矿压电层。
根据另一方面，提供了一种使用压电器件作为表面声波器件的方法。该方法包括提供压电器件。压电器件包括基板、沉积在基板的第一表面上的纳米金刚石层和沉积在纳米金刚石层的第一表面上的钙钛矿压电层。该方法还包括在压电器件的钙钛矿压电层上沉积叉指换能器层。
附图说明
图1是制造压电器件的方法的实施方式的示例性流程图。
图2是使用图1的方法制造的示例性压电器件。
图3是基础硅基板上形成的NCD层上沉积的钙钛矿PZT层的示例性X射线衍射(XRD)图案。
图4是基础硅基板上形成的NCD层上沉积的PZT层的示例性场发射扫描电子显微镜(SEM)图像。
图5是基础硅基板上形成的NCD层上沉积的PZT层的示例性拉曼光谱。
图6是基础硅基板上形成的NCD层上沉积的PZT层的示例性原子力显微镜(AFM)图像。
图7是基础硅基板上形成的NCD层上沉积的PZT层的电流-电压特性的图形表示。
具体实施方式
在下面的详细说明中，参照附图，这些附图形成了本说明书的一部分。在附图中，除非上下文另行说明，否则相似的符号通常标识相似的部件。在具体说明书、附图和权利要求中描述的例示性实施方式不意味着为限制。在不脱离本文表现的主题的精神或范围的情况下，可利用其它实施方式，并且可以进行其它改变。容易理解的是，如本文总体描述的和附图例示的本公开的各个方面，可以按照各种不同的配置来布置、替换、组合和设计，其在这里是明确地设想到的。
示例性实施方式一般地涉及压电器件及其制备和使用方法。该技术用于将钙钛矿压电层直接沉积在金刚石基板上以形成可以用于诸如电信和感测应用的各种应用的压电器件。
现在参考图1，示出了制造压电器件的方法的实施方式的示例性流程图100。在块110，提供了基板。在一个示例性实施方式中，基板包括硅。在基板的第一表面上形成纳米金刚石层(NCD)(块120)。在该实施方式中，使用诸如热丝化学气相沉积(HFCVD)和微波等离子化学气相沉积(MPCVD)技术的化学气相沉积(CVD)技术来形成NCD层。在另一实施方式中，使用直流电弧喷射反应器或燃烧反应器来形成NCD层。在某些实施方式中，NCD层包括使用高压高温(HPHT)技术形成的金刚石层。
在一个示例性实施方式中，预先沉积有NCD层的基板用于压电器件。这样的NCD基板可以从诸如卢森堡的Element Six和美国的加利福尼亚的sp3DiamondTechnologies的公司在市场上获得。
在一些实施方式中，能够在形成NCD层之前对基板进行蚀刻。能够以各种方式来执行蚀刻，这些方式包括利用酸进行处理。清洁后的基板然后被利用金刚石纳米颗粒来播种。播种后的基板被放置在CVD反应器中并且在CVD反应器内被使用热丝阵列加热到沉积温度。
通过使得碳氢化合物和氢气(H2)的气体混合物进入CVD反应器而在加热后的基板的第一表面上化学气相沉积NCD层。碳氢化合物的示例包括甲烷、乙烷、乙炔、乙醇和甲醇。在示例性实施方式中，甲醇和氢气的气体混合物用于沉积NCD层。碳氢化合物流速通常能够为任意流速。在一个示例性实施方式中，碳氢化合物流速为大约40sccm(标准每分钟立方厘米)至大约90sccm。氢气流速通常能够为任意流速。在一个示例性实施方式中，氢气流速为大约1500sccm至大约3000sccm。CVD反应器内的压力通常能够为任意压力。在一个示例性实施方式中，压力为大约5托(666.61Pa)至大约60托(8000Pa)。应注意的是，沉积在基板上的NCD层能够展现出与单晶金刚石基本上类似的性质。
在块130，在NCD层的第一表面上沉积压电层。在一个实施方式中，压电层包括锆钛酸铅(PZT)。在另一实施方式中，压电层包括钛酸锆酸镧铅(PLZT)。在该示例性实施方式中，压电层具有钙钛矿结构。如这里使用的，术语“钙钛矿结构”表示其中较大的铅(Pb)阳离子和氧阴离子一起形成用于压电性质的非中心对称结构的斜方六面体或四方结构。
在该示例性实施方式中，使用脉冲激光沉积(PLD)技术在NCD层上沉积压电层。这里用于沉积压电层的PLD技术用于钙钛矿相层的沉积。在操作中，压电对象和沉积有NCD层的基板被布置在PLD室内并且暴露于激光源以沉积压电层。在该实施方式中，使用传统的固态反应来制备具有组成PbZr0.52Ti0.48O3的陶瓷对象。在某些示例性实施方式中，氧化铅(PbO)可以被添加到对象以补偿沉积和后退火处理期间的铅和氧损失。
接下来，诸如氧的工作气体被引入到PLD室内并且室内的压力被保持在预定义的沉积压力。此外，PLD室内的沉积温度为大约525℃至大约600℃。沉积的压电层接下来在沉积温度被退火大约1小时。沉积层的退火增强了层的结晶性。在一个示例性实施方式中，压电层的退火时间为大约30分钟至大约2小时。
图2示出了示例性压电器件200。压电器件200包括基板210和沉积在基板210的第一表面230上的纳米金刚石(NCD)层220。在该示例性实施方式中，基板210包括硅。使用本领域中已知的化学气相沉积(CVD)技术将NCD层220沉积在基板210上。基板210能够通常具有任意厚度240。在所示实施方式中，基板210的厚度240为大约100微米至大约1000微米。NCD层220能够通常具有任意厚度250。例如，NCD层220的厚度250为大约0.5微米至大约10微米。
压电器件200包括直接沉积在NCD层220的第一表面270上的钙钛矿压电层260。能够使用脉冲激光沉积(PLD)技术将钙钛矿压电层260沉积在NCD层220上。在一个示例性实施方式中，钙钛矿压电层260包括锆钛酸铅(PZT)。在替选实施方式中，钙钛矿压电层260包括钛酸锆酸镧铅(PLZT)。应注意的是，将PLZT用作压电层260用于调整压电器件200的介电和铁电性质。钙钛矿压电层260能够通常具有任意厚度280。例如，钙钛矿压电层260的厚度280为大约100纳米至大约800纳米。
上述压电器件200可以用于各种应用。例如，压电器件200可以用作表面声波(SAW)器件，或者用作微机电系统(MEMS)器件。在一个示例性实施方式中，叉指换能器(IDT)层(未示出)可以沉积在压电器件200的钙钛矿压电层260上以形成可以并入到电信器件或感测器件中的SAW器件。IDT层包括由铂或钽形成的图案化金属条。然而，可以使用其它适合的材料。IDT层包括一个或更多个叉指换能器和反射器以将声波转换为电气信号并且反之亦然。可以根据特定的想要的用途使用一个或更多个相同或不同的压电器件200。
上述示例性方法使得PZT钙钛矿相层能够直接沉积在金刚石基板上。这里讨论的技术用于将PZT层可靠地集成在金刚石基板上而无需缓冲层。有利的是，在金刚石基板上具有PZT层的器件由于金刚石的本质上较高的声速而能够用作高频表面声波器件。这样的器件具有本质上较高的灵敏度，更好的专一性和增强的分辨率。
使用上述技术形成的表面声学器件可以用于电信和感测应用。例如，表面声波传感器可以被涂覆有用作化学至物理换能器的膜，并且在化学感测应用中可以采用这样的传感器。膜可以包括响应于将要感测的化学物质的存在而展现出其物理性质中的一个或更多个的变化的聚合物材料。这样的传感器可以用于检测化学气相、神经毒剂、血媒介和化学战物质等等。此外，这样的器件可以用于滤波器、谐振器、移动切换系统和全球定位系统。这样的器件还可以用于SONAR(声音导航测距)应用。
示例：下面将利用其示例和比较示例来进一步详细地描述本发明，但是注意的是，本发明不意在限于这些示例。
示例1：在硅基板上沉积NCD层。具有大约2英寸厚度的硅基板用于沉积NCD层。这样的硅基板可以在商业上从诸如美国的MTI公司的公司获得厚度为大约2英寸至大约12英寸。在形成NCD层之前对硅基板210进行蚀刻。使用大约10％的盐酸对硅基板210进行蚀刻大约30秒。接下来，将硅基板210浸没到具有大约1：1的比率的氨和过氧化氢溶液中达大约5分钟，之后利用乙醇对基板210进行清洁。
清洁后的基板210被利用金刚石纳米颗粒进行播种。金刚石纳米颗粒包括具有大约4微米的粒径的爆炸金刚石纳米颗粒。金刚石纳米颗粒被分散在二甲基亚砜(DMSO)中并且是从美国的国际技术中心(ITC)获得的。播种后的基板然后被放置在CVD反应器(从美国的sp3Diamond Technologies Inc.获得的型号为650的CVD反应器)。使用钨丝来对CVD反应器内的播种后的基板210进行加热。钨丝的温度被控制在大约2200℃并且基板210的温度处于大约800℃。使用高温计来监视钨丝的温度，并且使用K型热电偶来测量基板的温度。
通过使得通过处于大约80sccm的气体流速的甲烷与处于大约3000sccm的气体流速的氢气的气体混合物来将NCD层220化学气相沉积在加热的基板210的第一表面上。CVD反应器内的压力被控制在大约5托(666.61Pa)。整个生长处理被执行大约3个小时并且沉积的NCD层的厚度被测量为大约1.4微米。
示例2：将PZT层沉积在NCD层上：如上所述的具有NCD层220的硅基板210被与具有组成PbZr0.52Ti0.48O3的PZT对象一起放置在从印度的班加罗尔的Hind HivacPvt.Ltd生成的PLD室内。这里，将大约5mol％的氧化铅(PbO)添加到对象以补偿沉积和后退火处理期间的铅和氧损失。基板210被安装在平行于PLD室内的对象表面的电阻加热器上。具有大约2.2J/cm2的能量密度的Nd:YAG激光器(来自法国的Quantel，型号为Brilliant355nm，频率为10Hz)的三次谐波束被以大约45度的角度聚焦到对象以沉积PZT层260，并且PLD室内的基准压力被保持在大约2×10-6mbar。
接下来，将氧气以固定的流速引入到PLD室内并且PLD室内的沉积压力被保持在大约0.5mbar。PLD室内的沉积温度被控制在大约550℃。沉积的PZT层260被在沉积温度进行退火大约1小时。沉积处理被执行大约10分钟并且PZT层260的厚度被测量为大约500纳米。使用光学轮廓仪来测量PZT层260的厚度。
示例3：沉积在硅基板的NCD层上的PZT层的相和结晶分析。利用具有Cu Kα辐射的X射线衍射(XRD)执行在原位退火大约1小时之后在550℃和0.5mbar的氧部分压力下沉积的PZT层260的相位和结晶分析。图3示出了PZT层的X射线衍射(XRD)图案300。使用来自荷兰的PANalytical的X’pertPRO XRD系统来获得XRD图案。如从XRD图案能够看到的，XRD图案300中晶体取向清楚地指示PZT层的钙钛矿结构。
示例4：PZT层的微结构检查。使用场发射扫描电子显微镜(SEM)(来自美国的俄勒冈州的FEI的型号为Quanta3D)来观察在550℃的沉积温度和0.5mbar的氧部分压力下沉积在NCD层220上的PZT层260的微结构。图4示出了PZT层260的SEM图像400。如能够看到的，PZT层260展现出密集地塞满的平滑的无孔的纳米结构。PZT层260的平均粒度被测量为大约40纳米。
示例5：沉积的PZT层的拉曼光谱。使用共焦的拉曼显微镜(来自德国的Witec的型号为阿尔法300)来记录上述沉积在硅基板210的NCD层220上的PZT层260的拉曼光谱。图5示出了PZT层的拉曼光谱500。沉积的PZT层的拉曼光谱500示出了对应于PZT层的所有峰，例如由附图标记510和520所表示的，并且金刚石层的峰530位于大约1332cm-1的频率处。此外，PZT拉曼模式的频率对于横向光学1模式(A1(1TO))来说为大约133cm-1，对于纵向光学1模式(A1(1LO))为大约192cm-1，对于横向光学2模式(E(2TO))为大约230cm-1，对于(B1+E)为大约287cm-1，对于横向光学2模式(A1(2TO))为大约349cm-1，对于横向光学3模式(A1(3TO))为大约592cm-1，对于纵向光学3模式(E(3LO))为大约678cm-1，并且对于纵向光学3模式(A1(3LO))为大约843cm-1。
应注意的是，大约1332cm-1的频率处的峰530表示NCD层的三重简并中心光子模式(F2g)。此外，分别位于大约1150cm-1(ν1)和大约1450cm-1(ν2)的频率处的峰540和550被指派给位于小于大约500nm金刚石膜(通常被称为纳米金刚石(NCD)薄膜)的有限晶体尺寸的晶界中的反式聚乙炔(反式-PA)。应注意的是，两个峰(分别位于1150cm-1和大约1450cm-1的频率处)表示NCD的签名。这些峰通常不可用于单晶金刚石或微晶金刚石。由于其大的晶界密度使得仅能够对于NCD观察到这些，从而确认形成了NCD层。此外，大约521cm-1的频率处由附图标记560表示的峰对应于基础硅基板。
示例6：针对PZT层的原子力显微镜(AFM)。图6示出了如上所述沉积在NCD层220上的PZT层260的AFM图像600。使用来自美国的Agilent Technologies的型号为550的AFM获得该AFM图像。在PZT层260上沉积两个金电极以执行电气测量。这两个电极被隔开大约150微米的距离。在图7中图形地示出了基础硅基板上的NCD层上沉积的PZT膜的电流-电压特性700。如能够看到的，对应于大约±50V的施加电压的泄漏电流值为大约10-6A，这表示高度绝缘的PZT层。
本公开不限于在本申请中描述的旨在示出各种方面的特定实施方式。对于本领域中技术人员来说应当明显的是，能够在不偏离其精神和范围的情况下进行许多修改和变形。除了这里所列举的以外，在本公开的范围内的功能等同的方法和设备对于本领域中技术人员来说根据之前的描述应当是明显的。这样的修改和变形旨在落在所附权利要求书的范围内。本公开仅由所附权利要求书的条款以及这些权利要求书的权利等价物的完整范围所限定。应当理解，本公开不限于显然能够变化的特定的方法、系统或者组件。还应当理解，这里使用的术语仅用于描述特定实施方式的目的，并且不旨在限制。
关于这里基本上任何复数和/或单数术语的使用，本领域技术人员能够以对于背景和/或应用适当的方式从复数解释成单数和/或从单数解释成复数。为清楚起见，各种单数/复数排列可以清楚地列在这里。
本领域技术人员将会理解，一般地，这里使用的术语并且特别是在随附权利要求书中的术语(例如，随附权利要求书的正文)一般旨在为“开放的”术语(例如，术语“包括”应当解释为“包括但不限于”，术语“具有”应当解释为“至少具有”，术语“包含”应当解释为“包含但不限于”等)。本领域技术人员还将理解，如果意图特定数量的提出的权利要求详述，这样的意图将在权利要求中明确地叙述，并且在不存在这样的详述的情况下，不存在这样的意图。
例如，为帮助理解，以下随附权利要求书可能包含介绍性短语“至少一个”和“一个或多个”的使用以引入权利要求详述。然而，使用这样的短语不应当被解释为暗示以“一”引入的权利要求详述将包含这样引入的权利要求详述的任何特定的权利要求限制为只包含一个这样的详述的实施方式，即使是在相同的权利要求包括介绍性短语“一个或多个”或“至少一个”以及诸如“一”的词(例如，“一”应当被解释为指“至少一个”或“一个或多个”)的情况下；相同道理对于使用定冠词引入权利要求详述的情况也成立。
此外，即使在明确地表述了引入的权利要求详述的特定数量的情况下，本领域中的技术人员也将认识到这样的详述应当解释为是指至少表述的数量(例如，在没有其它修饰语的情况下，仅是“两个详述”的表述是指至少两个详述或者两个或更多详述)。此外，即使在明确地表述了引入的权利要求详述的特定数量的情况下，本领域中的技术人员也将认识到这样的详述应当解释为是指至少表述的数量(例如，在没有其它修饰语的情况下，仅是“两个详述”的表述是指至少两个详述或者两个或更多详述)。此外，在使用类似于“A、B和C等中的至少一个”的惯例的情况下，通常这种构造的目的是本领域技术人员将会理解该惯例的含义(例如，“具有A、B和C中的至少一个的系统”将包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C和/或具有A、B和C等的系统)。
本领域技术人员还将会理解，呈现两个或更多可供选择的术语的几乎任何转折性词语和/或短语，不管是在说明书、权利要求书或附图中，都应当被理解为考虑包括术语之一、术语的任何一个或者两个术语的可能性。例如，短语“A或B”将被理解为包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。
正如本领域技术人员所能理解的，为了任何及所有目的，诸如就提供书面说明书而言，这里所公开的全部范围还包含任何和全部子范围以及子范围的组合。任何列出的范围都能够被容易地认定为充分地描述并且使得同一范围被分解为至少相等的一半、三分之一、四分之一、五分之一、十分之一等。作为非限制性示例，这里讨论的各个范围可以被容易地分解成下三分之一、中三分之一和上三分之一等。
正如本领域技术人员所能理解的，诸如“上至”、“至少”、“大于”、“小于”等的全部表达方式包括所表述的数量并且是指随后能够被分解为如上所讨论的子范围的范围。最后，正如本领域技术人员所能理解的，范围包括各个单独的成员。因此，例如，具有1-3个单元的组是指具有1个、2个或3个单元的组。相似地，具有1-5个单元的组是指具有1个、2个、3个、4个或5个单元的组，等等。
尽管这里已公开了各种方面和实施方式，但是其它方面和实施方式对于本领域技术人员也是明显的。这里公开的各种方面和实施方式旨在说明并且不在于限制，所附权利要求书表示真实的范围和精神。
Claims (27)
1.一种制造压电器件的方法，所述方法包括：
提供基板；
借助于使得处于40sccm至90sccm的流速的碳氢化合物和处于1500sccm至3000sccm的流速的氢气的气体混合物通过来在所述基板的第一表面上形成纳米金刚石(NCD)层；以及
在所述纳米金刚石层的第一表面上直接沉积钙钛矿压电层；
其中，所述钙钛矿压电层包括钛酸锆酸镧铅(PLZT)或者锆钛酸铅(PZT)；以及
其中，在包括0.4mbar至0.6mbar的氧气的气氛下，以525℃至600℃的温度对所述钙钛矿压电层退火30分钟至2小时，
其中，在所述钙钛矿压电层与所述纳米金刚石层之间的热膨胀错配被消除，
其中，在沉积所述钙钛矿压电层时，将氧化铅(PbO)添加到沉积对象以补偿沉积和后退火处理期间的铅和氧损失。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基板包括硅。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，形成纳米金刚石(NCD)层的步骤包括使用化学气相沉积(CVD)技术。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述化学气相沉积技术包括热丝化学气相沉积(HFCVD)或者微波等离子化学气相沉积(MPCVD)技术。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，形成纳米金刚石层的步骤包括：
对所述基板进行清洁并且利用金刚石纳米颗粒在所述基板中形成晶种；
将形成有晶种的基板放置在化学气相沉积(CVD)反应器中；
利用热丝阵列将所述基板加热到沉积温度；以及
通过使得所述碳氢化合物和所述氢气的所述气体混合物进入到所述化学气相沉积(CVD)反应器中来将所述纳米金刚石(NCD)层化学气相沉积到被加热的所述基板的所述第一表面上。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述沉积钙钛矿压电层的步骤包括使用脉冲激光沉积(PLD)技术。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，沉积所述钙钛矿压电层的步骤包括将放置在脉冲激光沉积(PLD)室内的压电对象暴露于激光源。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述温度为550℃。
9.一种制造压电器件的方法，所述方法包括：
提供金刚石基板，所述金刚石基板包括借助于使得处于40sccm至90sccm的流速的碳氢化合物和处于1500sccm至3000sccm的流速的氢气的气体混合物通过而形成在基底基板上的纳米金刚石(NCD)层；以及
在所述金刚石基板的第一表面上直接沉积锆钛酸铅(PZT)层，使得所述锆钛酸铅层是晶体钙钛矿压电层；
其中，在包括0.4mbar至0.6mbar的氧气的气氛下，以525℃至600℃的温度对所述锆钛酸铅层退火30分钟至2小时，
其中，在所述钙钛矿压电层与所述纳米金刚石层之间的热膨胀错配被消除，
其中，在沉积所述钙钛矿压电层时，将氧化铅(PbO)添加到沉积对象以补偿沉积和后退火处理期间的铅和氧损失。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，沉积锆钛酸铅(PZT)层的步骤包括使用脉冲激光沉积(PLD)技术。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述金刚石基板包括使用化学气相沉积(CVD)技术形成在所述基底基板上的所述纳米金刚石(NCD)层。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述化学气相沉积技术包括热丝化学气相沉积(HFCVD)或者微波等离子化学气相沉积(MPCVD)技术。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述基底基板包括硅。
14.一种压电器件，所述压电器件包括：
基板；
纳米金刚石(NCD)层，所述纳米金刚石层借助于使得处于40sccm至90sccm的流速的碳氢化合物和处于1500sccm至3000sccm的流速的氢气的气体混合物通过而被布置在所述基板的第一表面上；以及
钙钛矿压电层，所述钙钛矿压电层被直接沉积在所述纳米金刚石层的第一表面上；
其中，所述钙钛矿压电层包括钛酸锆酸镧铅(PLZT)或者锆钛酸铅(PZT)；以及
其中，在包括0.4mbar至0.6mbar的氧气的气氛下，以525℃至600℃的温度对所述钙钛矿压电层退火30分钟至2小时，
其中，在所述钙钛矿压电层与所述纳米金刚石层之间的热膨胀错配被消除，
其中，在沉积所述钙钛矿压电层时，将氧化铅(PbO)添加到沉积对象以补偿沉积和后退火处理期间的铅和氧损失。
15.根据权利要求14所述的压电器件，其中，所述基板包括硅。
16.根据权利要求15所述的压电器件，其中，所述基板的厚度为100微米至1000微米。
17.根据权利要求14所述的压电器件，其中，所述纳米金刚石层的厚度为1微米至10微米。
18.根据权利要求14所述的压电器件，其中，所述钙钛矿压电层的厚度为100纳米至800纳米。
19.根据权利要求14所述的压电器件，其中，所述器件是表面声波(SAW)器件或者微机电系统(MEMS)器件。
20.根据权利要求14所述的压电器件，其中，所述钙钛矿压电层被使用脉冲激光沉积(PLD)技术沉积在所述纳米金刚石(NCD)层上。
21.一种使用压电器件作为表面声波(SAW)器件的方法，其中，所述方法包括：
提供压电器件，所述压电器件包括：
基板；
纳米金刚石(NCD)层，所述纳米金刚石层借助于使得处于40sccm至90sccm的流速的碳氢化合物和处于1500sccm至3000sccm的流速的氢气的气体混合物通过而被布置在所述基板的第一表面上；以及
钙钛矿压电层，所述钙钛矿压电层被直接沉积在所述纳米金刚石层的第一表面上；
其中，所述钙钛矿压电层包括钛酸锆酸镧铅(PLZT)或者锆钛酸铅(PZT)；并且
其中，在包括0.4mbar至0.6mbar的氧气的气氛下，以525℃至600℃的温度对所述钙钛矿压电层退火30分钟至2小时；以及
在所述压电器件的所述钙钛矿压电层上沉积叉指换能器(IDT)层，
其中，在所述钙钛矿压电层与所述纳米金刚石层之间的热膨胀错配被消除，
其中，在沉积所述钙钛矿压电层时，将氧化铅(PbO)添加到沉积对象以补偿沉积和后退火处理期间的铅和氧损失。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述基板包括硅。
23.根据权利要求21所述的方法，其中，所述叉指换能器层包括铂或钽。
24.根据权利要求21所述的方法，其中，所述表面声波器件被并入在电信器件中。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，所述表面声波器件是表面声波滤波器。
26.根据权利要求21所述的方法，其中，所述表面声波器件被并入在感测器件中。
27.根据权利要求26所述的方法，其中，所述表面声波器件被并入在声音导航测距(SONAR)器件中。
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