【摘 要】
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基于BST铁电薄膜介电调谐概念的微带型微波调谐器件,有望在未来微波集成电路(MIC)和军用通讯中得到重要应用而得到国际上研究重视.该文从微波测试、材料研究、器件设计以及器
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基于BST铁电薄膜介电调谐概念的微带型微波调谐器件,有望在未来微波集成电路(MIC)和军用通讯中得到重要应用而得到国际上研究重视.该文从微波测试、材料研究、器件设计以及器件制备四个方面进行研究.采用AGILENT的网络分析仪器和CASCADE的微波芯片原位测试系统,构建了材料与器件的微波性能测试系统.研究了共平面电容结构的电磁结构与等效测试电路,给出了薄膜材料的微波测试结果.在(100)单晶MgO、LaAlO<,3>单晶基片上用PLD工艺沉积制备了高调谐率、低损耗外延BST薄膜.采用XRD、SEM等手段表征薄膜的外延特性和基本结构特征,研究了不同Ba/Sr组分、基片温度、沉积氧压(P<,o2>)、薄膜厚度、不同基片等对薄膜外延结构与电性能的影响规律.着重探讨了Ba<,0.5>Sr<,0.5>TiO<,3>/LaAlO<,3>外延结构重沉积氧压对薄膜微结构和电性能的影响作用机制,并且指出其外延性能和晶格畸变之间的矛盾特性.参考美国NASA的年度报告中公开的器件设计图,采用SONNET三维电磁工程软件,模拟和优化设计了共面微带型电调带通滤波器、谐振器、移相器件.模拟探讨了薄膜介电性能、厚度、尺寸等对器件性能的影响规律.在软件模拟设计的基础上,采用标准的半导体光刻工艺,通过制版、多层金属电极溅射、光刻、腐蚀以及底电极形成等步骤,制备了一类的微带型带通滤波器件模型.微波表征成功显示了器件的滤波和电调特性两个主要特性.
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