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《电子科技大学》 2008年
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铌酸锌铋BZN薄膜的制备和介电可调性能研究

齐增亮  
【摘要】: 近年来,微波介质材料由于其在微波功能器件中的应用受到越来越多的关注。采用微波介质材料的谐振器、微带线等构成的微波混合集成电路,可使器件尺寸达到毫米量级,使微波介质材料成为研究热点。 铌酸锌铋BZN(Bi_(1.5)Zn_(1.0)Nb_(1.5)O_7)为立方烧绿石结构,是非铁电材料。由于其具有适中的介电常数,较低的损耗,并且介电常数可通过外加电场来调节(即介电调谐性能),使得它在介电可调微波集成器件方面有着广阔的应用前景。 本文采用磁控溅射法在Au/Si基片上制备BZN薄膜,研究了溅射功率、沉积温度、不同退火工艺等对薄膜组分、结构及性能的影响,并对BZN薄膜的介电性能做了研究。本文的工作重点及主要结果如下: 1.采用磁控溅射法在Au/Si基片上制备Bi_(1.5)Zn_(1.0)Nb_(1.5)O_7薄膜。研究了沉积温度、沉积功率,退火工艺等对薄膜成分,结构和表面形貌的影响。功率100W时,在衬底温度为300℃下生长,并在700℃下RTA退火1min的BZN薄膜为(222)择优取向的立方烧绿石结构,表面平整。 2.制备Au/BZN/Au平板结构电容器,测试BZN薄膜的介电性质。研究了不同成分,电极材料,退火工艺(CFA,RTA)对其性能的影响。实验得到可调率约20%,损耗0.002—0.004的BZN薄膜。 3.研究了BZN薄膜电容器在不同频率下的介电性能。BZN薄膜的可调性在测试范围内没有明显的频率依赖性。但是在测试频率在100Hz时,BZN薄膜电容器的C-V曲线出现变形,这可能是电极与薄膜之间的缺陷引起的空间电荷极化引起的。 4.对比了BST与BZN的介电性能,分析了两者可调和损耗机理。有序无序型的BZN材料的可调曲线相对平缓,损耗较低,而位移型的BST材料可调曲线陡峭,损耗相对较高。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TB383.2

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