[發明專利]一種透明壓控薄膜變容管及其制備方法

在審

• 申請號: 201410242800.4
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN103996541A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 李玲霞;于仕輝;董和磊;許丹;金雨馨
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H01G7/06
• 分類號: H01G7/06
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 張宏祥

1.一種透明壓控薄膜變容管的制備方法，具有如下步驟：

(1)采用固相燒結法制備Bi_1.5Zn_1.0Nb_1.5O₇靶材

按Bi_1.5Zn_1.0Nb_1.5O₇對應元素的化學計量比稱取原料Bi₂O₃、ZnO和Nb₂O₅，充分混合后壓制成型，置于電爐中于1000～1150℃燒制Bi_1.5Zn_1.0Nb_1.5O₇靶材；

(2)將清潔干燥的導電玻璃襯底放入磁控濺射樣品臺上；

(3)將磁控濺射系統的本底真空度抽至1.0×10^-6～7.0×10^-6Torr，然后加熱襯底至400～700℃；

(4)在磁控濺射系統中，使用Ar和O₂作為濺射氣體，濺射功率為50～200W，在導電玻璃襯底上沉積得到Bi_1.5Zn_1.0Nb_1.5O₇薄膜；

(5)待步驟(4)沉積有Bi_1.5Zn_1.0Nb_1.5O₇薄膜的導電玻璃襯底溫度降至100℃以下時，取出制品，在氧氣氣氛爐中進行后退火處理；

(6)在步驟(5)后退火處理后的Bi_1.5Zn_1.0Nb_1.5O₇薄膜上面利用掩膜版制備金屬電極，制得透明壓控薄膜變容管，即透明Bi_1.5Zn_1.0Nb_1.5O₇壓控薄膜變容管。

2.根據權利要求1所述的一種透明壓控薄膜變容管的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)的原料Bi₂O₃、ZnO和Nb₂O₅的純度均在99％以上。

3.根據權利要求1所述的一種透明壓控薄膜變容管的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)的導電玻璃襯底為商用的普通FTO玻璃襯底、ITO玻璃襯底或者AZO玻璃襯底。

4.根據權利要求1所述的一種透明壓控薄膜變容管的制備方法，其特征在于，所述步驟(4)的Ar和O₂的純度均在99.99％以上，磁控濺射系統中的氧氣和氬氣的分壓比在1/15與1/4之間。

5.根據權利要求1所述的一種透明壓控薄膜變容管的制備方法，其特征在于，所述步驟(4)沉積得到的Bi_1.5Zn_1.0Nb_1.5O₇薄膜的厚度為150～500nm，可通過調節工藝參數或者沉積時間控制薄膜厚度。

6.根據權利要求1所述的一種透明壓控薄膜變容管的制備方法，其特征在于，所述步驟(5)的氧氣氛爐中通入的氧氣壓強為0.001～0.1Mpa，氧氣純度99～99.9999％；所述退火溫度300～700℃，退火時間為5～60min。

7.根據權利要求1所述的一種透明壓控薄膜變容管的制備方法，其特征在于，所述步驟(6)的電極為圓形電極，直徑為0.1～0.3mm，電極材料為Au或Pt；電極制備方法為熱蒸鍍法或者濺射法。

8.根據權利要求1所述的一種透明壓控薄膜變容管的制備方法，其特征在于，所制備的透明Bi_1.5Zn_1.0Nb_1.5O₇壓控薄膜變容管的透過率≥80；調諧率≥10％，測試頻率為1MHz。