鈮酸鋅鉍BZN薄膜的制備和介電可調(diào)性能研究.pdf

1、近年來,微波介質(zhì)材料由于其在微波功能器件中的應(yīng)用受到越來越多的關(guān)注。采用微波介質(zhì)材料的諧振器與微波管、微帶線等構(gòu)成的微波混合集成電路,可使器件尺寸達(dá)到毫米量級(jí),這就使微波介質(zhì)材料成為實(shí)現(xiàn)微波控制功能的基礎(chǔ)和關(guān)鍵材料。 鈮酸鋅鉍BZN(Bi1.5Zn1.0Nb1.5O7)為立方燒綠石結(jié)構(gòu),是非鐵電材料。由于其具有適中的介電常數(shù),較低的損耗,并且介電常數(shù)可通過外加電場(chǎng)來調(diào)節(jié)(即介電調(diào)諧性能),使得它在電可調(diào)微波集成器件方面有著廣闊的

2、應(yīng)用前景。 本文采用磁控濺射法在Au/Si基片上制備BZN薄膜,研究了濺射法制備BZN薄膜的濺射功率、沉積溫度、不同退火工藝等工藝條件對(duì)薄膜組分、結(jié)構(gòu)及性能的影響,并對(duì)BZN薄膜的介電性能、可調(diào)性做了研究。本文的工作重點(diǎn),主要結(jié)果如下： 1.采用磁控濺射法在Au/Si基片上制備Bi1.5Zn1.0Nb1.5O7薄膜。研究了沉積溫度、沉積功率,退火工藝等對(duì)薄膜成分,結(jié)構(gòu)和表面形貌的影響。功率100W時(shí),在襯底溫度為300℃

3、下生長(zhǎng),并在700℃下RTA退火1min的BZN薄膜為(222)擇優(yōu)取向的立方燒綠石結(jié)構(gòu),表面平整。 2.制備Au/BZN/Au平板結(jié)構(gòu)電容器,測(cè)試BZN薄膜的介電性能。研究了不同成分,電極材料,退火工藝(CFA,RTA)對(duì)其性能的影響。實(shí)驗(yàn)得到可調(diào)率約20％,損耗0.002-0.004的BZN薄膜。 3.研究了BZN薄膜電容器在不同頻率下的介電性能。BZN薄膜的可調(diào)性在測(cè)試范圍內(nèi)沒有明顯的頻率依賴性。但是在測(cè)試頻率在1