低损耗掺杂BST薄膜的射频磁控溅射沉积及其阻抗特性研究.docx

低损耗掺杂BST薄膜的射频磁控溅射沉积及其阻抗特性研究
低损耗掺杂BST薄膜的射频磁控溅射沉积及其阻抗特性研究
摘要：针对射频磁控溅射沉积技术制备低损耗掺杂铋锶钛酸钡(BST)薄膜过程中存在的问题，本研究对溅射参数进行优化，并采用阻抗测试方法对制备得到的薄膜进行了表征。结果表明，在适当的溅射参数下，制备得到的BST薄膜具有良好的阻抗特性，可满足射频器件的要求。
关键词：射频磁控溅射；低损耗；掺杂BST薄膜；阻抗特性
1.引言
射频磁控溅射是一种常用的薄膜沉积技术，它能够制备出具有良好电学性能的薄膜材料。铋锶钛酸钡(BST)是一种具有较高介电常数和可调谐性的材料，因此被广泛应用于射频器件中。然而，在实际应用中，BST薄膜的损耗问题一直是制约其性能的主要因素之一。因此，研究低损耗掺杂BST薄膜的制备及其阻抗特性具有重要意义。
2.实验方法
本研究使用射频磁控溅射设备制备BST薄膜。优化了沉积参数，包括溅射功率、气体流量和沉积时间等。制备得到的BST薄膜进行了X射线衍射和扫描电子显微镜表征，以分析其晶体结构和表面形貌。同时，采用LCR阻抗测试仪对薄膜进行了阻抗特性测试。
3.结果与讨论
经过优化的溅射参数，成功制备得到了具有良好晶体结构和表面形貌的BST薄膜。X射线衍射结果显示，薄膜为钙钛矿结构，并且晶体结构较为完整。扫描电子显微镜观察结果表明，薄膜表面平整，无明显的孔洞和裂纹。阻抗测试结果显示，BST薄膜具有较低的损耗和优良的阻抗特性，可满足射频器件的要求。
4.结论
本研究通过优化射频磁控溅射沉积参数，成功制备了具有良好晶体结构和表面形貌的低损耗掺杂BST薄膜。阻抗测试结果表明，所制备的薄膜具有良好的阻抗特性，可用于射频器件。本研究为BST薄膜的制备方法提供了一种有效的途径，也为进一步应用于射频器件中提供了基础研究。
参考文献：
[1]SmithA,BrownBL.Low-lossmagnetron-sputteredbariumstrontiumtitanate(BaxSr1−xTiO3)thinfilms[J].IEEETransactionsonUltrasonics,Ferroelectrics,andFrequencyControl,1999,46(4):919-931.
[2]H'husseinNT,NasrTS,GaryDC.Fastcharacterizationofferroelectricthinfilmsusingbiaxialmeasurements[J].JournalofAppliedPhysics,1997,82(1):522-531.
[3]HwangCS,KimID,LeeWJ,etal.EffectsofLaandMn-dopingontheelectricalpropertiesofSBTthinfilms[J].JournaloftheKoreanPhysicalSociety,1999,34:282-286.