本文選題：鈦酸鍶鋇薄膜 + 交替摻雜��； 參考：《電子科技大學》2014年碩士論文

【摘要】：鈦酸鍶鋇(BaxSr1-xTiO3,BST,0≤x≤1)薄膜介電常數(shù)隨外加電場變化而非線性變化,在微波調(diào)諧器件上有廣泛應用前景。本論文主要研究鈰(Ce)鎂(Mg)交替摻雜BST薄膜調(diào)諧性能。在已有交替摻雜的基礎上,對鈰鎂交替摻雜薄膜的不同摻雜濃度、方式、結(jié)構(gòu)等進行研究。用X射線衍射(XRD)分析薄膜相結(jié)構(gòu)和生長取向,掃描電子顯微鏡(SEM)觀察薄膜表面形貌和截面特征,介電阻抗測試儀測試薄膜介電性能。主要成果如下:1.Ce摻雜主要提高薄膜介電調(diào)諧率,Mg摻雜主要降低薄膜介電損耗,Ce/Mg(3 mol%)(首層1 mol%Ce摻雜,2~6層3 mol%Mg摻雜)摻雜BST薄膜介電常數(shù)小于330,40 V偏壓和100 kHz時,薄膜介電調(diào)諧率達到31.37%,薄膜介電損耗低于1.2%,優(yōu)質(zhì)因子為30.75。2.將高介電調(diào)諧率Mg/Ce(奇數(shù)層3 mol%Mg摻雜,偶數(shù)層1 mol%Ce摻雜)交替摻雜BST薄膜優(yōu)化為Ce/Mg(奇數(shù)層Ce摻雜,偶數(shù)層Mg摻雜)交替摻雜BST薄膜后具有更好的介電性能。Ce/Mg(1 mol%Ce摻雜,3 mol%Mg摻雜)交替摻雜BST薄膜在20 V偏壓和100 kHz下,介電調(diào)諧率達到63.55%、介電損耗低于1.75%,優(yōu)質(zhì)因子達到77.5。在40 V偏壓下,介電調(diào)諧率和優(yōu)質(zhì)因子分別達到71.77%和86.47。3.將低介電損耗Mg/Ce(奇數(shù)層10 mol%Mg摻雜,偶數(shù)層1 mol%Ce摻雜)交替摻雜BST薄膜優(yōu)化為Ce/Mg交替摻雜BST薄膜后具有更高的耐壓能力。Ce/Mg(1 mol%Ce摻雜,10 mol%Mg摻雜)交替摻雜BST薄膜耐壓達到40 V。在偏壓20 V和100 kHz時,其介電調(diào)諧率為34.68%,介電損耗低于1.18%,優(yōu)質(zhì)因子為38.97,較Mg/Ce交替摻雜BST薄膜的介電損耗進一步降低。在40 V偏壓時,Ce/Mg交替摻雜BST薄膜的介電調(diào)諧率和優(yōu)質(zhì)因子分別達到51.50%和58.52。4.通過細化薄膜表面晶粒和減少孔洞等方法可增加BST薄膜的致密性。Ce摻雜薄膜作首層時,交替摻雜BST薄膜表面的晶粒更小、致密度更高,內(nèi)部裂紋更少,薄膜與基底匹配更好。BST薄膜的介電調(diào)諧率提高、介電常數(shù)和介電損耗減小,綜合介電調(diào)諧性能更優(yōu)異。
[Abstract]:The dielectric constant of barium strontium titanate BaxSr1-xTiO3 (BSTO _ 0 鈮，

本文編號：1990844