导读:本文包含了微波介质陶瓷薄膜论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:微波介质陶瓷薄膜,RF磁控溅射,微观结构,富锌(Ba_(0.3)Sr_(0.7))(Zn_(1,3)Nb_(2,3))O_3靶材
微波介质陶瓷薄膜论文文献综述
季飞飞[1]（2011）在《铌锌酸锶钡微波介质陶瓷薄膜材料的制备和表征》一文中研究指出我国微波通讯业的飞速发展,极大地促进了微波介质陶瓷材料及其器件的研究。微波介质器件的小型化和高度的集成化成为了通信器件发展的必然,陶瓷块状材料的尺寸最少也需要λ/4,远不能满足小型化和集成化的要求,因此,微波介质陶瓷薄膜应运而生。微波介质陶瓷薄膜是指应用于微波频段电路中作为介质材料,并完成一种或多种功能的陶瓷薄膜,是现代通讯中广泛使用的谐振器,滤波器,介质基片等微波元器件的关键材料。高的介电常数,近零的频率温度系数,以及低于块状材料的结晶温度,使得对于微波介质陶瓷薄膜的研究在国内外广泛兴起。微波介质陶瓷(Ba_(0.3)Sr_(0.7))(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3的A位二价Sr~(2+)离子取代固溶,形成(Ba_(0.3)Sr_(0.7))(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3型微波介质陶瓷材料具有优异的介电特性。其中介质损耗是0.69×10~(-4)(1MHz);容量温度系数为-2.1×10~(-6)/°C;在微波频率下(3.842GHz)测得的Q为3365。(Ba_(0.3)Sr_(0.7))(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3微波介质陶瓷在微波下具有优异的介质特性,可以广泛应用于厘米,毫米波段,使用在雷达,导航,微波通信,卫星通讯等设施上。.我们课题组已经采用磁控溅射技术,利用化学计量比的(Ba_(0.3)Sr_(0.7))(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3为靶材,制备薄膜。但是这种薄膜存在着很多的不足,例如,结晶程度低,薄膜不够致密,氧空位较多,以及与靶材成分偏离程度大等问题。在本论文中,我们调整了靶材的成分,在化学计量比(Ba_(0.3)Sr_(0.7))(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3靶材的基础上,另外添加1摩尔的ZnO用以补偿溅射和退火过程中Zn的挥发。本论文的研究主要包括两方面内容,首先我们利用射频磁控溅射技术和热退火技术,采用添加了1mol ZnO的(Ba_(0.3)Sr_(0.7))(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3为靶材在单晶SiO_2(110)衬底上制备(Ba_(0.3)Sr_(0.7))(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3薄膜,研究了氧氩比,基片温度,退火温度,退火时间对薄膜的影响,同时利用X射线衍射(XRD),X射线光电子能谱(XPS)分析,以及扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)为测试手段,对薄膜结构、成分和形貌进行了分析与表征。(1)对制备的BaO-SrO-ZnO-Nb_2O_5薄膜结构样品我们进行了以电子显微技术为主的测试与表征,主要包括扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)。还有可以半定量分析元素含量比的X射线光电子能谱(XPS)分析。(2)氧氩比的影响:横截面扫描电镜说明,溅射气体中通入氧气之后,薄膜的生长速率大幅度降低,由纯Ar下的3.10μm降为O_2:Ar=0.2:1下的1.38μm。基片温度的影响:随着基片温度的升高,薄膜的颗粒明显减小,薄膜表面粗糙度降低。退火温度的影响:随着退火温度的升高,薄膜的颗粒增大,薄膜表面粗糙度降低。退火时间的影响:薄膜的颗粒随着退火时间的延长而增大,当退火时间增至60min时,颗粒由球状边转变为柱状。(本文来源于《山东师范大学》期刊2011-04-10）
崔传文[2]（2009）在《射频磁控溅射制备铌锌酸钡微波介质陶瓷薄膜及其微观结构表征研究》一文中研究指出近几年来随着电子及微电子工业的飞速发展,微波通信产业迅猛崛起。微波通信产业的发展极大的促进了微波材料及其器件的研究。微波频率器件的高度集成化及其工作频率的提高已经成为微波通信器件发展的趋势。目前主要的微波频率器件主要有叁种:半导体器件、声器件(SAW、FBAR等)、和微波介质器件。微波介质器件具有损耗低、性能稳定可靠、成本低、适合于微波高频段等优点,成为当今国内外研究的热点。目前国内外的研究主要是块状器件的研究,但是块状材料的尺寸最少也要λ/4,不能满足集成化、高性能的要求,这阻碍了微波介质器件的应用,从而为微波介质陶瓷薄膜在微波集成电路和微波集成器件领域提供了一个广阔的平台。微波介质陶瓷薄膜作为一类重要的结构和功能薄膜材料越来越受到广泛的重视。因微波介质陶瓷薄膜比其块状陶瓷有非常大的表面积,特殊的表面结构调整表面电荷分布的非对称性以及非对称结构,它可能表现出独特的优良性能。微波介质陶瓷薄膜应用于微波介质薄膜器件领域,不仅可以减少电极的损耗,有望获得器件的高性能,而且满足了器件片式集成化的要求,对于实现微波器件的集成化和高品质化具有重要的现实意义。铌锌酸锶钡((Ba_xSr_(1-x))(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3,x为摩尔分数,0≤x≤1,简称BSZN)是具有立方复合钙钛矿结构的微波介质陶瓷。BSZN虽然在很高的微波频率下具有极低的介质损耗和很低的谐振频率温度系数等优点,在卫星通讯、雷达、以及移动通讯系统上具有重要或潜在的应用价值,但其块状材料不能满足集成化的要求,这阻碍了微波介质器件的应用,因此对BSZN薄膜的研究具有重要的实际意义。介质薄膜的制备方法有很多,主要有溶胶—凝胶(Sol-Gel)、分子束外延(MBE)、脉冲激光沉积(PLD)、RF磁控溅射法等。在这些方法中,RF磁控溅射法具有低损伤、高速、易于C轴生长、能以较低的成本制备出实用大面积成膜等优点,其膜厚的可控性和重复性较好、膜的纯度较高,是最常使用的介质薄膜制备方法之一。但有关RF磁控溅射法制备微波介质陶瓷薄膜的研究国内外比较少见,因而具有相对比较广阔的研究领域。本论文的研究主要包括两方面内容,首先我们利用射频磁控溅射技术和热退火技术在单晶SiO_2(110)衬底上制备(Ba_(0.3)Sr_(0.7))(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3薄膜,但在制备过程中可能存在ZnO的挥发、元素的饱和蒸汽压等原因,结果制备出了一种混合相的薄膜;用正交试验的方法对(Ba_(0.3)Sr_(0.7))(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3薄膜的制备工艺进行探索并对工艺参数进行了优化。同时以多种电子显微技术为主,结合X射线衍射等手段,对了薄膜结构的形貌、显微结构、成分进行了测试分析与表征。主要内容如下:(1)利用射频磁控溅射技术与热退火技术在SiO_2(110)衬底上制备了(Ba_(0.3)Sr_(0.7))(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O3薄膜。实验过程中我们采用正交分析方法对RF磁控溅射工艺进行优化设计,获得膜层质量较好的最佳工艺参数,为进一步研究BSZN薄膜奠定基础。(2)对制备的薄膜结构样品我们进行了以电子显微技术为主的测试与表征,主要包括扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)、(选区)电子衍射(SAED)等。(3)通过对测试结果的分析,我们探讨了研究了溅射功率、溅射气压、退火温度、退火时间对(Ba_(0.3)Sr_(0.7))(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3薄膜结构生长的影响机理。(本文来源于《山东师范大学》期刊2009-04-10）
崔传文,石锋,李玉国,张月甫,张敬尧[3]（2008）在《RF磁控溅射微波介质陶瓷薄膜的影响因素及其应用》一文中研究指出RF磁控溅射是目前应用最广泛的一种溅射沉积方法。由于陶瓷溅射的现象相当复杂,目前尚无完整的溅射理论可以用来分析溅射现象,所以通常通过实验来确定溅射过程中的影响因素。综述了RF磁控溅射陶瓷薄膜过程中的影响因素,阐述了微波介质陶瓷薄膜的应用前景,并指出了今后的发展方向。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2008年07期）
董树荣[4]（2003）在《微波介质陶瓷薄膜的研究》一文中研究指出通信技术的飞速发展极大促进了微波材料及其器件的研究，而微波器件的片式集成化已经成为目前射频、微波器件的发展趋势。微波介质陶瓷具有高介电常数、低损耗、性能稳定、工作频率高、成本低廉等优点，块状微波介质器件已经成为一种主要的微波器件，但是，其仍然不能满足日益集成化的电子产品的性能要求。 考虑到微波介质陶瓷薄膜具有高集成化、低损耗、易耦合等特点以及潜在的应用前景，研究其制备工艺和薄膜介电特性对于实现微波器件的集成化和高品质化具有重要的实际意义和实用价值。目前关于介质薄膜集成化的微波介质陶瓷器件的研究国外还刚刚起步，主要是多层薄膜介质理论计算方面，而微波介质陶瓷薄膜的制备工艺及其薄膜的介电特性的研究在国际上还未见报道。本文通过对微波介质陶瓷薄膜的制备工艺、薄膜相表征和微波介电特性的研究，获得可集成、高品质的微波介质陶瓷薄膜，探索薄膜微波陶瓷器件的可行性。 本文选择了两种具有代表性的材料：高品质因子的MgTiO_3-0.05CaTiO_3(MCT)和高介电常数的BaO-Nd_2O_3-TiO_3(BNT)材料。在论文的第叁部分对陶瓷的薄膜化工艺磁控溅射技术进行了较深入的研究，并对其薄膜的物理和介电特性的变化进行了研究和分析；由于目前关于薄膜态介质在微波段的介电特性的测量体系还未见报道，在第二部分针对薄膜的特点提出了多介质微扰法测量薄膜介电特性的新方法；在第四部分对微波介质陶瓷薄膜在微波集成电路微带线中的应用做了仿真分析研究。为进一步研究在微波集成电路及薄膜微波元件提供了重要的实验基础。本文获得了如下的研究结果： 1)实验制备出了膜层质量良好的MCT微波介质陶瓷薄膜。薄膜基本保持了靶材的成分，其主要相为MgTiO_3和CaTiO_3的混合物，晶界处还有极少量游离的MgO、TiO_2、MgTi_2O_5，晶粒尺寸大小均匀，主相MgTiO_3呈条状，尺寸在1.0-1.2um左右，薄膜生长致密均匀，薄膜内应力低，是典型的致密多晶状态。薄膜沿氧六方最密排面择优取向，其单胞体积缩小，极化电子云由原来强烈被钛吸引，逐步向氧—镁移动。薄膜材料介电常数21.9，品质因子在18000～25000GHz左右，并呈小的负温度系数。MCT薄膜在510:基片上的磁控溅射生长过程是先形成球帽状晶核，临界晶核具有一定的晶体取向，临界晶核尺寸较大，形核后以岛状生长，生长时具有各向异性，最终形成连续的具有明显的晶体取向的MCT薄膜。 2)实验制备出了膜层质量良好的MCT微波介质陶瓷薄膜。薄膜基本保持了靶材的成分，XRD分析主要相为BNT固溶体。薄膜C轴择优取向，并且C轴取向的晶面面间距增加，薄膜中杂质含量较块状材料有一定减小。BNT固溶体晶粒为板条柱状晶粒，生长致密，板条柱状晶粒间只有少量的闭气孔，晶粒尺寸大小均匀，晶粒尺寸在0.5 XZ.Ouln左右，是典型的致密多晶状态。晶粒生长属于岛状生长的Volmer一webe:模式。薄膜的介电性能和块状材料的介电性能相差不大，主要是介电常数稍有降低，这与氧八面体沿C轴方向拉长有关。薄膜的品质因子稍微优于块状材料的品质因子，另外薄膜具有正的温度系数。 3)对MCT和BNT陶瓷薄膜的射频溅射制备工艺的研究表明:基片及其基片温度、溅射气压及其氧氢比、溅射功率是主要影响薄膜膜层结果和介电特性的主要因素，其中基片及其基片温度显着影响薄膜的膜层质量，溅射气体氢氧比显着影响薄膜的介电特性，另外退火工艺温度等也有一定影响。射频溅射生长MCT薄膜优化工艺参数是:基片(110)单晶5102，基片温度610℃，溅射工作气压0.25一0.3Pa，工作气体氧氢比低于l:l，射频净馈入功率300W，成膜后550℃退火30min。溅射速率约为9斑川mln。射频溅射生长BNT薄膜优化工艺参数是:基片(l11)晶面的单晶LINbO3片或单晶5102，基片温度550℃之间，溅射工作气压0.2一0.25Pa，工作气体氧氢比1:1一1.5:1，射频净馈入功率250W，成膜后500℃退火30min。溅射速率约为7m川min。 4)薄膜的特点提出了基于多介质微扰法测量薄膜介电特性的新方法。实际测量结果表明:该方法是一种可行的、具有一定精度测量方法。本文从基本的电磁场理论出发，推导了基于微扰法的矩形腔测量系统的计算公式，设计并实现了这一测量系统。实验数据表明:该测量系统是一种较为精确的测量的薄膜(微米量级)微波段介电特性的测量方案，介电常数总的相对误差小于7%，实际测试结果误差在5%以内，品质因子的测量精度还有一定误差。随着材料的介电常数增加或膜层增加，微扰效果增加，测量精度会相应提高。对于“’，主要误差来源于陶瓷膜层厚度误差。对于Qf值主要误差来源是谐振腔的品质因数Q值不够高。本文针对尺寸因素k、频率因素△f和△Q提出了一些该进方案，同时提出了标定法和迭代法两种改进方案 5)本文在第四部分对微波介质陶瓷薄膜在微波集成电路微带线中的应用做了仿真分析研究。采用较高的介电常数的介质作为薄膜微带线(TFML)的介质层，可以有效的聚集电磁场能量，减少了电磁场的泄漏和微带线的损耗，这样可以明显降低微带线的线间藕合，提高微带线电路的?(本文来源于《浙江大学》期刊2003-04-16）
微波介质陶瓷薄膜论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
近几年来随着电子及微电子工业的飞速发展,微波通信产业迅猛崛起。微波通信产业的发展极大的促进了微波材料及其器件的研究。微波频率器件的高度集成化及其工作频率的提高已经成为微波通信器件发展的趋势。目前主要的微波频率器件主要有叁种:半导体器件、声器件(SAW、FBAR等)、和微波介质器件。微波介质器件具有损耗低、性能稳定可靠、成本低、适合于微波高频段等优点,成为当今国内外研究的热点。目前国内外的研究主要是块状器件的研究,但是块状材料的尺寸最少也要λ/4,不能满足集成化、高性能的要求,这阻碍了微波介质器件的应用,从而为微波介质陶瓷薄膜在微波集成电路和微波集成器件领域提供了一个广阔的平台。微波介质陶瓷薄膜作为一类重要的结构和功能薄膜材料越来越受到广泛的重视。因微波介质陶瓷薄膜比其块状陶瓷有非常大的表面积,特殊的表面结构调整表面电荷分布的非对称性以及非对称结构,它可能表现出独特的优良性能。微波介质陶瓷薄膜应用于微波介质薄膜器件领域,不仅可以减少电极的损耗,有望获得器件的高性能,而且满足了器件片式集成化的要求,对于实现微波器件的集成化和高品质化具有重要的现实意义。铌锌酸锶钡((Ba_xSr_(1-x))(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3,x为摩尔分数,0≤x≤1,简称BSZN)是具有立方复合钙钛矿结构的微波介质陶瓷。BSZN虽然在很高的微波频率下具有极低的介质损耗和很低的谐振频率温度系数等优点,在卫星通讯、雷达、以及移动通讯系统上具有重要或潜在的应用价值,但其块状材料不能满足集成化的要求,这阻碍了微波介质器件的应用,因此对BSZN薄膜的研究具有重要的实际意义。介质薄膜的制备方法有很多,主要有溶胶—凝胶(Sol-Gel)、分子束外延(MBE)、脉冲激光沉积(PLD)、RF磁控溅射法等。在这些方法中,RF磁控溅射法具有低损伤、高速、易于C轴生长、能以较低的成本制备出实用大面积成膜等优点,其膜厚的可控性和重复性较好、膜的纯度较高,是最常使用的介质薄膜制备方法之一。但有关RF磁控溅射法制备微波介质陶瓷薄膜的研究国内外比较少见,因而具有相对比较广阔的研究领域。本论文的研究主要包括两方面内容,首先我们利用射频磁控溅射技术和热退火技术在单晶SiO_2(110)衬底上制备(Ba_(0.3)Sr_(0.7))(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3薄膜,但在制备过程中可能存在ZnO的挥发、元素的饱和蒸汽压等原因,结果制备出了一种混合相的薄膜;用正交试验的方法对(Ba_(0.3)Sr_(0.7))(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3薄膜的制备工艺进行探索并对工艺参数进行了优化。同时以多种电子显微技术为主,结合X射线衍射等手段,对了薄膜结构的形貌、显微结构、成分进行了测试分析与表征。主要内容如下:(1)利用射频磁控溅射技术与热退火技术在SiO_2(110)衬底上制备了(Ba_(0.3)Sr_(0.7))(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O3薄膜。实验过程中我们采用正交分析方法对RF磁控溅射工艺进行优化设计,获得膜层质量较好的最佳工艺参数,为进一步研究BSZN薄膜奠定基础。(2)对制备的薄膜结构样品我们进行了以电子显微技术为主的测试与表征,主要包括扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)、(选区)电子衍射(SAED)等。(3)通过对测试结果的分析,我们探讨了研究了溅射功率、溅射气压、退火温度、退火时间对(Ba_(0.3)Sr_(0.7))(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3薄膜结构生长的影响机理。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
微波介质陶瓷薄膜论文参考文献
[1].季飞飞.铌锌酸锶钡微波介质陶瓷薄膜材料的制备和表征[D].山东师范大学.2011
[2].崔传文.射频磁控溅射制备铌锌酸钡微波介质陶瓷薄膜及其微观结构表征研究[D].山东师范大学.2009
[3].崔传文,石锋,李玉国,张月甫,张敬尧.RF磁控溅射微波介质陶瓷薄膜的影响因素及其应用[J].科学技术与工程.2008
[4].董树荣.微波介质陶瓷薄膜的研究[D].浙江大学.2003
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