[發明專利]具有不同排列方式的異質結構介電薄膜及其制備方法

有效

• 申請號: 200810048174.X
• 申請日: 2008-06-25
• 公開（公告）號: CN101312079A
• 公開（公告）日: 2008-11-26
• 發明（設計）人: 周靜;陳文;朱杰;朱泉峣;孫華君;徐慶;雷瓊;沈杰
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: H01B3/12
• 分類號: H01B3/12;H01B3/10;C04B35/03;C04B35/465;C04B35/495;C04B35/622;B32B9/00;B32B7/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司
• 代理人: 張安國

技術領域

本發明涉及適用于微波通信領域介質元件薄膜化與小型化的介電薄膜及其制備方法， 特別涉及多種薄膜組成的異質復合結構的介電薄膜材料及其制備方法，具體為具有不同排 列方式的Ca(Mg_1/3Nb_2/3)O₃/CaTiO₃異質結構介電薄膜材料及其制備方法。

背景技術

微波介電器件具有輸出功率大、適合于微波高頻段等優點，已成為下一代微波器件的 主要發展方向之一，也成為國內外研究的一個熱點。在相控陣雷達系統、電子戰、衛星通 訊和其他機載應用中，微波介質元器件尺寸和重量已成為電子系統設計考慮的主要因素。 為了實現微波器件及電路的小型化、集成化，人們開始考慮薄膜化介電頻率器件。根據微 波理論，介電薄膜材料應具有比相應塊狀材料更低的微波損耗特性和更好的耦合特性才能 滿足應用要求。Toshio?Nishikawa等通過實驗研究證明多層介電薄膜結構具有更低的插損、 更高的品質因子以及更好的耦合特性。因此，在微波頻率下具有高穩定性(接近于零的頻 率溫度系數τ_f)與低損耗(高品質因子Q)的薄膜化微波材料，可以滿足單片微波集成電 路(MMIC)小型化的需要，對實現微波器件的集成化和高品質化具有重要的實際意義和實用 價值。

目前，對于電介質薄膜的研究主要是針對薄膜鐵電和壓電特性變化，以及利用材料的 鐵電特性制作鐵電薄膜器件。而對于微波介電陶瓷材料體系薄膜化，以獲得近零頻率溫度 穩定系數的微波介質薄膜材料的研究有限。這是因為要達到頻率系數近零的特點，需要將 具有正、負頻率溫度系數的兩種材料相結合，而這樣就需要制備含有多種元素的薄膜材料 體系，這在制備工藝上限制了介電薄膜材料的獲得，而將多種薄膜組成的異質復合結構薄 膜材料可以解決制備工藝的難題，而且可能獲得單體材料所不具有的優異性能。

目前，對于頻率穩定的異質結構介電薄膜的研究才剛剛起步。韓國的Lee等人采用 MOSD方法制備出MgTiO₃/CaTiO₃和(Li_0.5Sm_0.5)TiO₃/CaTiO₃異質結構介電薄膜。而在國內， 對于具有頻率穩定性的材料體系薄膜化，以獲得異質結構介電薄膜的研究還未見報道。因 此，將具有優良性能且頻率穩定性的陶瓷材料體系制備成一種具有異質結構的復合介電薄 膜，在理論上和實際應用方面具有重要意義。

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