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《西安理工大学》 2004年
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钛酸锶钡薄膜的制备及微细图形加工

姚侠  
【摘要】: 钛酸锶钡(BST)薄膜具有较高的介电常数和较低的介质损耗,在动态随机存储器(DRAM)、传感器、探测器等方面应用前景广阔。本文旨在采用Sol-Gel法,通过掺杂Sn元素改善BST薄膜的介电性能,并采用溶胶—凝胶与化学修饰相结合的新技术制得BST薄膜的微细图形。采用紫外—可见光光度仪、X射线衍射仪、LCR数字电桥等手段,分别探讨了光敏性溶胶的感光性、薄膜晶体结构及各种因素对薄膜介电性能的影响,结论如下: (1)用SrCl_2作为锶源,用Ti(OC_4H_9)_4、BaAc_2为出发原料, 乙二醇甲醚(MOE)为溶剂,按照Ti:AcAcH:MOE=1:2:30,BaAc_2:Kt:MOE=1:3:30,Sr:MOE=1:30的比例,配制出稳定,成膜良好的溶胶,溶胶长时间放置,性状无明显变化。 (2)首次在ITO/玻璃上制备了BST薄膜,其晶化温度为650℃。在自制的Pt/TiO_2/Si和低阻Si衬底上制备的BST薄膜,晶化温度为700℃。其中,在Pt/TiO_2/Si上制备的BST薄膜介电常数为388,与目前文献报道相当,相应的损耗为0.18。在低阻Si上制备的BST薄膜介电常数为342,介电损耗为0.05。 (3)以Sn~(2+)为掺杂源,其最佳掺杂量为15%mol,在此掺杂量下,BST薄膜的介电常数为420,高于未掺杂薄膜,介电损耗为0.1。以Sn~(4+)为掺杂源的BST薄膜,掺杂量为10%mol时,其介电常数和损耗分别为814和0.07,其介电常数高于掺杂同比例Sn~(2+)的BST薄膜,也高于同类方法制备的BST薄膜。 西安理工大学硕士学位论文 (4)以AcAcH为鳌合剂,添加比例为Ti4+:AcAcH二1:2,配制了光敏性溶胶。并 用紫外光光照法制备了BST薄膜的微细图形,溶洗剂为乙醇,图形热处理后的厚度为 约70nm。同样以BzAcH为鳌合剂,按Ti4+:BzAcH二1:0.8比例配制了光敏性溶胶。用 此溶胶制备BST凝胶膜,通过激光干涉制备了BST薄膜光栅,溶洗剂为乙醇十去离 子水,图形热处理后的厚度约为70nm,线宽约为0.5卜m。 (5)研究发现采用化学修饰法,引入鳌合剂BzAcH制备BsT溶胶,得到的BsT 陶瓷薄膜具有更好的介电性能,在低阻Si上制备的BST薄膜,经700℃晶化IOmin, 介电常数为550,损耗0.068,优于目前文献报道。
【学位授予单位】:西安理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TB43

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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【参考文献】
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