微波集成用電容和電阻薄膜研究.pdf

1、微波介質(zhì)器件具有損耗低、性能穩(wěn)定可靠、低成本、適合于微波高頻段等優(yōu)點，在微波通訊、雷達等領(lǐng)域具有廣闊的運用。近年來，微波頻率器件工作頻率的提高及高度集成化己經(jīng)成為其發(fā)展的趨勢。這為微波介質(zhì)陶瓷薄膜在微波集成電路和微波集成器件領(lǐng)域提供了一個廣闊的平臺。
　　TaN電阻不僅具有自鈍化、抗潮濕性好、穩(wěn)定性高、工作頻率高、使用功率大等優(yōu)點，同時通過配方調(diào)整，其溫度系數(shù)可調(diào)且具有較好的線性度，因而在溫度補償方面也有重要的應(yīng)用價值。
　

2、　本論文采用MIM結(jié)構(gòu)電容的形式對BNST（摻Sm2O3的Ba6-3xNd8+2xTi18O54）和BST（Ba0.5Sr0.5TiO3）兩種微波介質(zhì)陶瓷薄膜的性能和TaN電阻薄膜溫度系數(shù)的影響因素進行了研究，主要內(nèi)容和結(jié)果包括：
　　采用磁控濺射工藝在Pt底電極上制備了BNST薄膜，對其工藝參數(shù)進行了較系統(tǒng)地研究，對制備參數(shù)進行了優(yōu)化。發(fā)現(xiàn)沉積氣壓為0.5Pa、濺射功率為100W、襯底溫度為400℃時制備的BNST薄膜有比較好的

3、介電性能。優(yōu)化后的退火參數(shù)為：850℃下在O2中退火30分鐘。制備的BNST薄膜在1MHz頻率下介電常數(shù)εr為60.3，介電損耗tanδ為1.9‰，頻率溫度系數(shù)τf約為65ppm/℃。測試顯示BNST薄膜電容器具有良好的電壓穩(wěn)定性。50V偏壓下在單晶Al2O3、鋁酸鑭和覆釉Al2O3基片上制備的MIM結(jié)構(gòu)電容器都未見擊穿。
　　采用磁控濺射法在Pt/Ti/LaAlO3基片上制備BST薄膜，研究了退火溫度和薄膜厚度對BST薄膜電容器

4、耐壓的影響。結(jié)果表明，750℃退火時BST薄膜電容密度可達8.5fF/μm2、損耗tanδ小于2％；100V下絕緣電阻大于100GΩ。
　　采用射頻反應(yīng)磁控濺射法在覆釉Al2O3陶瓷基片上制備了TaN電阻薄膜，系統(tǒng)研究了功率、制備溫度、N2/Ar流量比對TaN電阻薄膜方阻和電阻溫度系數(shù)TCR的影響。實驗結(jié)果表明，與普通NTC材料不同，TaN阻值隨溫度線性減小。N2/Ar值越大，越容易形成絕緣的晶相，從而方阻增加，TCR也增加。確定