環(huán)行器用BaFe-,12-O-,19-厚膜制備及應(yīng)用研究.pdf

1、自偏置的鋇鐵氧體微帶結(jié)環(huán)行器具有體積小，重量輕等優(yōu)點(diǎn)，在微波通信器件領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，要實(shí)現(xiàn)微帶結(jié)環(huán)行器與微波電路集成就需用薄膜或厚膜形式的鐵氧體代替塊體的鐵氧體。本文采用絲網(wǎng)印刷的方法制備微波鋇鐵氧體厚膜，研究了工藝條件如燒結(jié)溫度、燒結(jié)時(shí)間、燒結(jié)壓力以及取向磁場對(duì)鋇鐵氧體厚膜微結(jié)構(gòu)和磁性能的影響。在此基礎(chǔ)上，采用HFSS仿真軟件設(shè)計(jì)了鋇鐵氧體厚膜環(huán)行器，并采用光刻工藝制備出了微帶鋇鐵氧體厚膜結(jié)環(huán)行器原型器件。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表

2、明，隨著燒結(jié)溫度的升高，厚膜中會(huì)出現(xiàn)少量的Fe2O3相，厚膜的剩磁比隨著溫度的增加而降低，而矯頑力則隨著溫度的升高先逐漸增加再降低，在燒結(jié)溫度為1110℃時(shí)，其剩磁比為0.58，矯頑力為5313Oe。剩磁比隨著燒結(jié)時(shí)間的增加而逐漸增加，矯頑力隨著燒結(jié)時(shí)間的增加先減小再增加。加壓燒結(jié)可以顯著的改善厚膜的致密度和晶粒的均勻性。在燒結(jié)壓力為6MPa，溫度為1110℃，時(shí)間為10h，沒有外加取向磁場時(shí)，得到的剩磁比和矯頑力，分別為0.66和53

3、94Oe。取向磁場能夠顯著改善厚膜的剩磁比，隨著取向磁場的增大，厚膜中晶粒具有明顯的C軸擇優(yōu)取向，且剩磁比和矯頑力均隨著取向磁場的增大而增加，當(dāng)取向磁場為9000Oe，溫度為1110℃，燒結(jié)時(shí)間為10h，燒結(jié)壓力為2MPa時(shí)，其最大剩磁比和矯頑力分別為0.78和5129Oe。 采用HFSS仿真軟件設(shè)計(jì)并仿真，得到環(huán)行器優(yōu)化的結(jié)構(gòu)參數(shù)為：導(dǎo)帶圓盤的半徑為0.97mm，導(dǎo)帶線的長度為2.3mm，寬度為0.6mm。測試結(jié)果表明所制作的