Zn2Te3O8-30wt％TiTe3O8超低溫?zé)Y(jié)陶瓷性能及其薄膜電容研究.pdf

1、近年來(lái),隨著網(wǎng)絡(luò)、電通信、光通訊等技術(shù)的發(fā)展,容量大、體積小的電集成與光集成技術(shù)不斷提高。這也促進(jìn)了微波介質(zhì)陶瓷及其薄膜化技術(shù)的快速發(fā)展。然而高介電的微波介質(zhì)薄膜的處理溫度也較高,這就可能增加薄膜的表面粗糙度,影響器件性能,而且與標(biāo)準(zhǔn)金屬化工藝互不兼容,因此開發(fā)研究低溫且介電性能好的材料具有重大意義。
　　本文針對(duì)介質(zhì)薄膜制備后還需高溫退火的問(wèn)題,優(yōu)選燒結(jié)溫度低的微波陶瓷作為濺射靶材,實(shí)現(xiàn)薄膜低溫退火,與金電極共燒。使用射頻磁控濺

2、射技術(shù),在被釉Al2O3基片上制備了高品質(zhì)的微波介質(zhì)薄膜ZTT(Zn2Te3O8-30wt％TiTe3O8);研究了不同濺射工藝對(duì)薄膜介電性能的影響,優(yōu)化了制備工藝條件;制備了 ZTT薄膜電容,結(jié)構(gòu)為MIM三明治,并進(jìn)行測(cè)試、分析,研究其各項(xiàng)介電性能。得出如下研究結(jié)果:
　　1、采用固相反應(yīng)法制備了 Zn2Te3O8-30wt％TiTe3O8碲基復(fù)合微波陶瓷,運(yùn)用空腔諧振法對(duì) ZTT陶瓷的微波性能進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果表明:尺寸為12mm

3、×6mm的圓柱型ZTT陶瓷的諧振頻率為8.5GHz,εr=25.5,Q×f=56191GHz,tanδ=1.51×10-4,ηf=1.66×10-6/℃,在燒結(jié)溫度低至600℃的同時(shí)該系碲基復(fù)合陶瓷的微波性能良好。根據(jù)以上結(jié)論制備了表面均勻致密無(wú)裂紋、直徑為141mm、適用于射頻磁控濺射設(shè)備的ZTT陶瓷靶材。
　　2、采用射頻磁控濺射法在被釉Al2O3基片上沉積ZTT介質(zhì)薄膜,通過(guò)改變薄膜制備的工藝參數(shù)研究各參數(shù)對(duì)薄膜性能的影響,

4、并探索了ZTT薄膜的最佳制備工藝。優(yōu)化的濺射工藝為:濺射功率200W,氣壓約0.34Pa,襯底溫度200℃,氧氬比為1:2。
　　3、研究了退火前后薄膜微結(jié)構(gòu)及介電性能的變化。研究結(jié)果表明:ZTT薄膜經(jīng)退火處理后仍不能晶化,介電常數(shù)變化不大,但是薄膜電容的損耗降低。當(dāng)薄膜的退火溫度為380℃時(shí),電容的損耗由原來(lái)的1.6％降到0.7％,品質(zhì)因數(shù)明顯提高,改善了ZTT薄膜電容的介電性能。
　　4、根據(jù)優(yōu)化的濺射工藝制備了 MIM