CMN-CT異質(zhì)多層介電薄膜界面與性能研究.pdf

1、薄膜化的微波介質(zhì)材料不僅具有輸出功率大、適合于微波高頻應(yīng)用等優(yōu)點，對實現(xiàn)微波器件的集成化和高品質(zhì)化具有重要的實際意義和實用價值。在異質(zhì)介質(zhì)薄膜中，界面的作用至關(guān)重要，通過控制界面與生長可以有效控制薄膜的低維結(jié)構(gòu)及其物性。而對于多元氧化物異質(zhì)疊層薄膜中的界面及界面效應(yīng)，由于理論研究和實驗條件的制約，一些重要物理現(xiàn)象和機理仍不清楚，阻礙了介質(zhì)氧化物薄膜器件的高速發(fā)展。
　　 本論文以Pechini方法制備前驅(qū)體溶液，采用液相旋涂法制

2、備了Ca(Mg1/3Nb2/3)O3/CaTiO3(CMN/CT)異質(zhì)多層介電薄膜，研究了排布方式、異質(zhì)界面數(shù)和界面處理等對介電薄膜材料結(jié)構(gòu)與介電性能的影響。結(jié)果表明，以CMN為首層的介電薄膜很難得到完全的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，主要是因為B位的Mg2+離子與A位的Ca2+離子尺寸相近、電價一致，Mg2+不易進入B位。而CT在基板上則較易成核，CT的存在對CMN的生長起到緩沖層的作用，使以CT為首層的CMN/CT異質(zhì)多層介電薄膜具有完全的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)

3、。同時，由于異質(zhì)界面的存在能消除薄膜中同質(zhì)層間的粗糙度累積效應(yīng)，可改善微觀結(jié)構(gòu)和表面平整度，并形成彈性位移極化夾層，起到了增強介電性能的作用。因此，隨著異質(zhì)界面數(shù)的增加，異質(zhì)多層介電薄膜的微觀結(jié)構(gòu)和性能均得到提高。
　　 以HNO3和H2O2對CMN/CT異質(zhì)多層介電薄膜進行界面處理，研究界面處理對薄膜結(jié)構(gòu)與性能的影響。結(jié)果表明，HNO3和H2O2均可以通過破壞CT基底層表面的弛豫，提高表面活性，改善薄膜的晶體生長和微觀結(jié)構(gòu)，提