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《电子科技大学》 2004年
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STO薄膜非线性介电性质研究

陆清芳  
【摘要】:SrTiO3(简称STO)在低温下具有较强的非线性介电性质,与HTSC集成可研制成各种高品质、低温下工作的压控微波器。为此,必须首先系统研究STO薄膜的介电性质与生长工艺、微观结构的关系。 本论文采用脉冲激光沉积技术(PLD)制备STO薄膜,系统研究了沉积温度、氧分压、激光能量密度和脉冲频率等工艺参数对STO薄膜微观结构的影响,优化了STO薄膜的生长工艺,制备了高质量的单晶STO薄膜。在77K,10KHz下,薄膜的介电损耗tgδ仅为5‰;在1000KV/cm电场作用下,介电常数的相对变化达76.94%,达到了压控微波器件研制对材料性能的要求。 在工艺参数优化的基础上,本论文还系统研究了STO薄膜介电性质与微观结构的关系,重点讨论了界面平整度、氧空位、退火和应力对STO薄膜电性能的影响。实验表明:STO薄膜与电极薄膜间的界面越平整,介质薄膜的可调率和耐压性越高;提高沉积过程的氧分压可以填补STO薄膜的氧空位,进而降低漏电流;退火可以显著改善薄膜的结晶取向,并提高STO薄膜的压控性能;压应力作用下,STO薄膜的介电常数将增大,在张应力作用下STO薄膜的介电常数将减小;当STO薄膜晶格发生四方畸变时,若外加电场方向与晶格参数伸长的方向一致时,有利于提高其介电常数的相对变化率。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TB383

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【参考文献】
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