[发明专利]一种BTS/BST/BZT多层结构介电调谐薄膜的制备方法

权利要求书

1.一种BTS/BST/BZT多层结构介电调谐薄膜的制备方法，具体步骤如下：

(1)采用固相烧结法制备BTS、BST和BZT三种靶材，并将三种靶材装在脉冲激光沉积靶头上；

所述BTS为BaSn_0.15Ti_0.85O₃，BST为Ba_0.6Sr_0.4TiO₃，BZT为BaZr_0.2Ti_0.8O₃；

(2)将清洁干燥的Pt/Ti/SiO₂/Si衬底放入脉冲激光沉积系统样品台上；

(3)将脉冲激光沉积系统的本底真空抽至1.0×10^-7-1.0×10^-3Pa；

(4)在步骤(3)系统中，衬底温度为600～800℃，激光能量为200-600mJ，频率为3-8Hz，靶基距为3-10cm，沉积氧压为5-50Pa；首先进行沉积得到BZT薄膜层，薄膜层厚度为50nm-300nm；

(5)步骤(4)停止后，再进行BST薄膜沉积，衬底温度为600～800℃，激光能量为200-600mJ，频率为3-8Hz，靶基距为3-10cm，沉积氧压为5-50Pa；进行沉积得到BST薄膜层，薄膜层厚度为50nm-300nm；

(6)步骤(5)结束后，再进行BTS薄膜沉积，衬底温度为500～750℃，激光能量为200-600mJ，频率为3-8Hz，靶基距为3-10cm，沉积氧压为5-50Pa；进行沉积得到BTS薄膜层，薄膜层厚度为50nm-300nm，制得BTS/BST/BZT多层结构介电调谐薄膜；

(7)在BTS/BST/BZT多层结构介电调谐薄膜上面利用掩膜版制备金属电极，并进行介电调谐性能测试。

2.根据权利要求1所述的一种BTS/BST/BZT多层结构介电调谐薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)的原料质量纯度均在99％以上。

3.根据权利要求1所述的一种BTS/BST/BZT多层结构介电调谐薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)、步骤(5)或步骤(6)中的氧气纯度均在99.99％以上。

4.根据权利要求1所述的一种BTS/BST/BZT多层结构介电调谐薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)、步骤(5)或步骤(6)的薄膜层厚度通过调节工艺参数或者沉积时间来控制。

5.根据权利要求1所述的一种BTS/BST/BZT多层结构介电调谐薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(7)的电极的制备方法为磁控溅射法或蒸镀法。

6.根据权利要求1所述的一种BTS/BST/BZT多层结构介电调谐薄膜的制备方法，其特征在于，所制备的BTS/BST/BZT多层结构介电调谐薄膜的介电调谐率≥60％@100kHz，介电损耗<0.01。