射频磁控溅射两步法制备高质量AIN膜的研究主要集中在纳米级铝氮化合物(AlN)薄膜的均匀晶格排列的制备上，这对高频表面声波(SAW)器件的制造具有重要意义。随着SAW器件工作频率提高至5GHz以上，对SAW器件的材料和制备工艺提出了更高要求，AIN薄膜因为具备高速度和适当的压电耦合系数而被广泛关注。
在传统的射频(RF)磁控溅射技术制备AIN薄膜过程中，很难避免薄膜在制备过程中的缺陷。AIN薄膜的质量受到了晶体生长初期的晶格热失配和反相的影响，这在(100)AIN/(100)Si薄膜的低温阶段生长时尤为显著。Z.R.Song等人模拟了AlN薄膜的沉积过程，结果表明，晶格热失配和反相的变化对AIN薄膜晶体质量和微观结构有重要影响。Zou Wei-wei则采用蒙特卡洛方法研究了薄膜制备过程中错位失配现象。
研究提出了一种两步生长法，并结合退火处理方法来沉积(100)AIN薄膜。实验结果表明，在溅射压力为1.2Pa，氮气与氩气比例为12:8时，晶格热失配和反相的影响在(100)AIN/(100)Si薄膜低温阶段的成核生长时最小。通过这种两步法制备的AIN薄膜，其均方根（RMS）表面粗糙度从一般的沉积过程的6.4nm降低到了2.1nm。
AIN薄膜的均匀晶格排列对于高频SAW设备制造至关重要，这是因为在SAW传播过程中，通过降低频率和功率的消耗来提高设备性能是研究的热点之一。朱宇清、陈希明、李福龙、李晓伟和杨保和等人来自天津理工大学电子信息工程学院的研究团队，针对这一问题，创新性地提出了两步法制备AIN薄膜和后续的退火处理方法。通过适当的工艺条件，成功制备出了质量更高的AIN薄膜，这为高频功率SAW器件的发展奠定了材料制备的基础。
在AIN薄膜的制备研究中，优化溅射气体的压力以及气体的比例对薄膜质量有着直接的影响。适当的工艺条件能够减小晶格失配和反相现象，有助于实现更好的薄膜质量和更低的表面粗糙度，这对于SAW器件的高频性能至关重要。该研究通过两步生长法和退火处理方法，有效地减少了薄膜中的缺陷，提高了薄膜的结晶质量，并且通过实验验证了工艺参数对AIN薄膜结构和表面形貌的影响，为AIN薄膜在高频SAW器件中的应用提供了实验依据和理论支持。
因此，这项研究不仅在技术上提供了一种新的AIN薄膜制备方法，而且在理论和应用上都为高频SAW器件的发展提供了有价值的研究成果。通过对两步法生长AIN薄膜的探索，展现了在纳米材料制备领域不断追求高质量薄膜的新途径，同时为相关研究者提供了重要的参考。随着无线通信技术的快速发展，对于高性能SAW器件的需求日益增长，高质量AIN薄膜的制备技术的重要性不言而喻。
