[发明专利]具有不同排列方式的异质结构介电薄膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及适用于微波通信领域介质元件薄膜化与小型化的介电薄膜及其制备方法， 特别涉及多种薄膜组成的异质复合结构的介电薄膜材料及其制备方法，具体为具有不同排 列方式的Ca(Mg_1/3Nb_2/3)O₃/CaTiO₃异质结构介电薄膜材料及其制备方法。

背景技术

微波介电器件具有输出功率大、适合于微波高频段等优点，已成为下一代微波器件的 主要发展方向之一，也成为国内外研究的一个热点。在相控阵雷达系统、电子战、卫星通 讯和其他机载应用中，微波介质元器件尺寸和重量已成为电子系统设计考虑的主要因素。 为了实现微波器件及电路的小型化、集成化，人们开始考虑薄膜化介电频率器件。根据微 波理论，介电薄膜材料应具有比相应块状材料更低的微波损耗特性和更好的耦合特性才能 满足应用要求。Toshio Nishikawa等通过实验研究证明多层介电薄膜结构具有更低的插损、 更高的品质因子以及更好的耦合特性。因此，在微波频率下具有高稳定性(接近于零的频 率温度系数τ_f)与低损耗(高品质因子Q)的薄膜化微波材料，可以满足单片微波集成电 路(MMIC)小型化的需要，对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，对于电介质薄膜的研究主要是针对薄膜铁电和压电特性变化，以及利用材料的 铁电特性制作铁电薄膜器件。而对于微波介电陶瓷材料体系薄膜化，以获得近零频率温度 稳定系数的微波介质薄膜材料的研究有限。这是因为要达到频率系数近零的特点，需要将 具有正、负频率温度系数的两种材料相结合，而这样就需要制备含有多种元素的薄膜材料 体系，这在制备工艺上限制了介电薄膜材料的获得，而将多种薄膜组成的异质复合结构薄 膜材料可以解决制备工艺的难题，而且可能获得单体材料所不具有的优异性能。

目前，对于频率稳定的异质结构介电薄膜的研究才刚刚起步。韩国的Lee等人采用 MOSD方法制备出MgTiO₃/CaTiO₃和(Li_0.5Sm_0.5)TiO₃/CaTiO₃异质结构介电薄膜。而在国内， 对于具有频率稳定性的材料体系薄膜化，以获得异质结构介电薄膜的研究还未见报道。因 此，将具有优良性能且频率稳定性的陶瓷材料体系制备成一种具有异质结构的复合介电薄 膜，在理论上和实际应用方面具有重要意义。

参考文献：

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