基于MEMS技術(shù)的鈦酸鍶鋇鐵電薄膜及可調(diào)電容器研究.pdf

1、隨著無線通訊技術(shù)的迅速發(fā)展，人們對無線通訊終端設(shè)備的需求趨向于微型化。同時(shí)，人們對無線通訊的帶寬要求更高，因此需要更高的通訊頻率。然而對于高頻信號而言，分立器件間存在著較多的寄生效應(yīng)，且占據(jù)較大的空間。這些因素給設(shè)計(jì)、應(yīng)用都提出了很大的挑戰(zhàn)。因此，迫切需要開發(fā)高性能的射頻材料。在這種背景下，BaxSr1-xTiO3（BST）重新成為人們研究的熱點(diǎn)。 工作在順電相的BST材料具有較高、且穩(wěn)定的介電性能，同時(shí)介電常數(shù)隨外加偏壓而改變

2、。而Ba0.5Sr0.5TiO3常溫下為順電相，具有較高的介電性能，這使得Ba0.5Sr0.5TiO3材料成為未來移相器、濾波器、變?nèi)萜骷芭月冯娙莸绕骷撛诘膽?yīng)用材料。但是在實(shí)際應(yīng)用和研究中還存在著一系列問題：介電可調(diào)性能與損耗性能存在著矛盾。本文通過射頻磁控濺射工藝制備了（100）擇優(yōu)取向LaNiO3薄膜，并以此為緩沖層沉積Ba0.5Sr0.5TiO3鐵電薄膜。研究表明，LNO緩沖層的引入促進(jìn)了BST（100）擇優(yōu)取向，介電可調(diào)率由3

3、0％提高到45％，無緩沖層的電容損耗為0.2，引入后減小為0.05。進(jìn)一步研究了緩沖層薄膜與鐵電薄膜厚度對介電性能的影響，分析了影響薄膜性能的理論機(jī)制。創(chuàng)新性的提出：可以通過適當(dāng)控制緩沖層厚度，在較小的BST厚度條件下，獲得較高的介電常數(shù)和介電調(diào)諧性能。 在獲得介電性能良好的薄膜的基礎(chǔ)上，本文基于MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)微細(xì)加工技術(shù)制備了平行平板電容和共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，建立了低頻、高