基于BST铁电薄膜的微带型微波调谐器件研究

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1、上海交通大学博士后士学位论文基于BST铁电薄膜的微带型微波调谐器件研究姓名：丁永平申请学位级别：博士后士专业：材料科学与工程指导教师：吴建生2002.3.1 授提洪萃人在季港的工作机全。否则，支串实验难以完成。再次感谢人事处沈涪科长、姚训副处长和毛大立处长和材科系扁平南书记辱领导的美心还有一件非常睾运的事情是和一个乃公室的岛清超博士、赵斌博士、张全成博士、徐寒 第一章引言�瓸�铁电薄膜的介电非线性如下定义：����������������� �������虰� ���贐�薄膜介电调微波器件概念及应用领域���．�

2、允玖艘恢秩跖己鲜淙胧涑鑫⒋�痴衿���。�却�����的结构‰，一』�一∈蚤瓮�一州图��一种微带谐振器的结构示意图及等效电路图������ 图��一种共平面波导的结构示意图及等效电路图恤 ������������� 和实践：并且，电压的控制性在实践上优于电流的控制性。二，大大压缩体积和��是一个平面移相阵列的实物图，��实验室������������琾���� �������������������，阿贡国家实验室�������������，�������，�，��⒍虐罟�綶��戎饕2嘀谺�薄膜的工艺、结构和性

3、能���∧せ�∥锢硇阅芊矫娣⒈砹搜芯抗ぷ鳌����。国内，南京大学，中科院上以评估可能的结果。好的电路通常需要采用标准的半导体光刻工艺实现。 ����把’�����．蓦�猺：��� �秓×等�⋯猄。⋯㈣图��网络分析仪测试单端��阻抗原理�则���境鐾�绶治鲆遣馐缘ザ丝诙韵笞杩沟脑�怼ＮA瞬馐訠�图��芯片原位微波测试系统和测试探头．�． 共面电容模型与薄膜微波介电参数测试利用构建在薄膜表面的容性阻抗，可以计算相应薄膜材料的介电性质。无、从�．��可以看到，通过测量构建在��∧け砻娴墓裁娴缛莸腟�参数，即 ��

4、���������������介电测试结果与讨论结�．�． 在相同的频率段，三台仪器的测试结果十分一致。介电常数大小区别小于�ィ�榈缢鸷脑���笥衣韵圆煌�鹤杩狗治鲆荋���给出的损耗量稍大测试结果还表明，从���絀��珺�薄膜的介电常数保持平坦，基���������暝贏��������。介质驰豫认为起源于薄膜中氧空位缺陷极化。 呢，还是反应了��∧さ谋菊餍灾�其二，氧空位缺陷极化是否诱致在该频弋～图����庋犹�绫∧さ奈南撞馐越峁����俏⒉ㄍㄑ兜闹饕8哺瞧刀吻�颉��介质薄膜的隙的共平面电容的介电频谱测试结果

5、。随着共面电容间隙�� 吒��家籆������‘，�狤���疌��。�猣����� 提取则需要借助更加复杂的电磁场分析模型。．�． �����虰������阶榉痔卣鞯腂�薄膜经常被研究作室温室�����薄膜的性．�． 图��������������������虰�．��单晶外延��∧ね吵菩枰3粱�诰哂邢嗨凭Ц裉卣鞯牡ゾЩ��稀�� 图�������沾砂蠿�图谱�������虰�����，保持�表面的��∧さ�．����，见���．�中插图。半高宽数值越小，薄膜在垂 △�。��分别为����．�。焉§�孑曼�图��

6、庋覤������疞�����结构典型的��谱���甌����雜����甴。�篢��．�������。、。�������������．．�． 内与基片也外延一致。其外延程度用��—��峰的半高宽表示，△���，。例如，�鸉����。然后利用以下关系式，确定�琧：�以及可以看到一些空隙��．���：��匀晶粒现象消失，薄膜变得光滑，粒子均匀��面变得更加光滑，至���能保证满意的结构和外延特性。更高 �，在目前实验技术上实现有困难，未予研究。图��不同沉积温度下��∧の⒔峁筍�照片�����：��，��� �����

7、�痜。�����������∞�������识，尚存在理论上和实践上的争论和不确定，不同文献往往有不同的实验结果和观点。因此，在实验中继续研究其规律，在实践和理论两方面均有意义。�����疞�结构中，氧压力对薄膜应力和微波介���疢�结构的研究结果。�，从���的氧压条件下退火�第一章介绍的方法测试。作为��∧���外延的主要指数，�����万���示于���．�。 差。这可能因为较大的晶格常数失配的缘故。例如���的外延性。图��粱�跹沽Χ訠����．���������������．�． 的正交畸变系数�痑强烈

8、依赖沉积氧压力，见����。在����跹沽Ψ段Ъ本绫浠������变达到��％。��������������．�． 下沉积的��∧さ慕榈绲餍陈实停��，����调谐率明显增加。其中����下沉积薄膜的调谐率达到�％，和极小的介质到�％、损耗小于�サ耐庋覤�．�． 电调谐率。�����榉直∧ぃ�魑狹�上的研究对象。因为�����菊骶永镂露冉螧���������� ��段А２