基于MEMS技術的鈦酸鍶鋇鐵電薄膜及可調電容器研究.pdf

1、隨著無線通訊技術的迅速發(fā)展，人們對無線通訊終端設備的需求趨向于微型化。同時，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，且占據較大的空間。這些因素給設計、應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。 工作在順電相的BST材料具有較高、且穩(wěn)定的介電性能，同時介電常數隨外加偏壓而改變

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、變容器及旁路電容等器件潛在的應用材料。但是在實際應用和研究中還存在著一系列問題：介電可調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緩沖層的引入促進了BST（100）擇優(yōu)取向，介電可調率由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制。創(chuàng)新性的提出：可以通過適當控制緩沖層厚度，在較小的BST厚度條件下，獲得較高的介電常數和介電調諧性能。 在獲得介電性能良好的薄膜的基礎上，本文基于MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)微細加工技術制備了平行平板電容和共面波導結構，建立了低頻、高