[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

技術領域

本發明屬于電子信息材料與元器件，具體涉及一種透明Bi_1.5Zn_1.0Nb_1.5O₇壓控薄膜變容管及其制備方法。

背景技術

隨著人類社會的發展，人們對電子設備提出的更多的要求，傳統的電子設備形式已經不能適應人們的需求，因此新式的電子設備形式應運而生。自從John.F.Wager在2003年提出透明電子這一概念以來，透明電子器件及透明電子設備的研究便得到了廣大科研工作者的重視，三星、蘋果、索尼等一些電子巨頭也都投入了巨大的人力和物力對透明電子進行研發，以便占領未來科技發展的高地。壓控變容管是電子通訊設備必不可少的元器件，因此實現壓控變容管的透明化是實現電子通訊設備必要環節。因此制備出透明壓控變容管是當務之急。

Bi_1.5Zn_1.0Nb_1.5O₇薄膜，由于具有介電常數高、損耗因子小等特點，因而它是制作壓控變容管的理想材料。制備在Pt電極上的Bi_1.5Zn_1.0Nb_1.5O₇薄膜的調諧率可達到40％以上。因此，我們選用Bi_1.5Zn_1.0Nb_1.5O₇薄膜作為制備透明變容管的關鍵材料。

發明內容

本發明的目的，為解決實現壓控變容管透明化的當務之急，利用磁控濺射沉積技術，提供一種制備透明Bi_1.5Zn_1.0Nb_1.5O₇壓控薄膜變容管的制備方法。

本發明通過如下技術方案予以實現。

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。

所述步驟(1)的原料Bi₂O₃、ZnO和Nb₂O₅的純度均在99％以上。

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。

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。