基于BST的多層薄膜及其可調(diào)器件的研究.pdf

1、當(dāng)代無線電技術(shù)與微電子技術(shù)朝著小型化、集成化方向發(fā)展。鐵電材料因其具有介電性、壓電性、熱釋電、鐵電性等重要特性，越來越受到研究者的重視。BaxSr1-xTiO3具有高介電常數(shù)、較低的損耗等良好的性能，成為研究的熱點(diǎn)之一。順電相下BST材料具有介電常數(shù)隨外加偏壓而改變的特性，且在微波范圍仍具有很大的介電常數(shù)，這使得BaxSr1-xTiO3材料成為移、濾波器、變?nèi)萜鞯认嗥魑⒉ㄉ漕l器件潛在的功能材料，具有很好的應(yīng)用前景。但是在實(shí)際應(yīng)用和研究中

2、還存在著一些問題：如與硅基半導(dǎo)體工藝的集成，介電可調(diào)性能與損耗性能存在著矛盾。
　　MgO具有和BST相近的晶格參數(shù)，并且具有很好的微波特性和穩(wěn)定性，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于微波領(lǐng)域。本文通過在硅襯底上射頻磁控濺射MgO，并對其工藝進(jìn)行優(yōu)化，以此作為緩沖層生長Ba0.5Sr0.5TiO3。本文加工了插指式電容，并利用HP4192測量其介電性能，同時(shí)對比了LNO/MgO/BST復(fù)合緩沖層結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)研究表明：MgO緩沖層不僅改善了Ba0.5S

3、r0.5TiO3的結(jié)晶性能，而且緩沖層的插入提高了Ba0.5Sr0.5TiO3的介電可調(diào)性，可調(diào)率從原來的14.7％（1MHz）增加到61.5%，而且介電損耗從原來的0.15減小到0.05左右。同時(shí)在前期研究基礎(chǔ)上，制備了LNO/MgO/BST多層復(fù)合薄膜結(jié)構(gòu)，復(fù)合緩沖層結(jié)構(gòu)具有更高的可調(diào)性，但同時(shí)損耗也較大，這可能與介面層的低性能有關(guān)。在此基礎(chǔ)上，利用微細(xì)加工技術(shù)制備了共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，借助網(wǎng)絡(luò)分析儀Agilent8722ES S-par