BMN缓冲层对PZT薄膜介电可调性能的影响开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

介电材料，是指应用于各频段电路中作为介质以完成一种或多种功能的材料，被广泛用于制造谐振器（resonator）、滤波器（tunablefilters）、移相器（phaseshifters）、介质基片（dielectricsubstrate）及介质天线（dielectricantenna）[1-3]。随着现代电子、通信等信息技术领域的快速发展，其对相应器件的性能以及集成化、小型化的要求日益迫切。因此，寻求更高优值（即介电可调性能介电损耗的比值）的介电材料，特别是能适应集成化、小型化要求的薄膜材料，无疑具有重要意义。

性能优异的介电材料往往要求在工作频段下，介电常数要合适，介电损耗及漏导电流要小；同时在直流偏压下，介电常数的变化范围尽可能大，即具有良好的介电可调性。这方面的一个典型例子是bst材料[4]。通常来说，单一组分的介电材料较难满足全部要求，因此，人们往往采取掺杂、复合等方式得出性能更为优异的材料。对于薄膜材料而言，采用两种或以上成分的薄膜复合或成分改性的方法能够综合各自的优势，弥补缺点，从而开发出性能优异的材料，是目前研究的热点。例如对于pzt、bst等压电铁电材料，从复合材料观点出发，wu等人将ba(mg1/3ta2/3)o3作为pb(zr0.52ti0.48)o3的缓冲层，在保持约10%介电可调性的同时，减小了介电损耗并提高了温度稳定性[5]；zhang等人则从直接调控铁电层结构性能，将bst与mgo薄膜复合，通过控制离子迁移以抑制bst晶粒长大，从而在介电可调性基本不变的情况下显著降低介电常数[6]；而yu等人则将bst与bi1.5mg1.0nb1.5o7化合制成200nm的薄膜，该薄膜在室温下具有优异的介电可调性能，在670kv/cm时可达最大值49.3%，相应优值为约88[7]。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

pzt/bmn薄膜的制备：采用sol-gel法制备pzt前驱体溶液，采用水溶液凝胶法制备bmn前驱体溶液，通过旋涂法在pt/ti/sio2/si(100)基片及bmn缓冲的pt/ti/sio2/si(100)基片上镀上pzt薄膜；获得pzt/bmn薄膜的最佳制备工艺。

3. 研究计划与安排

第1－2周：查阅相关文献资料，明确研究内容，设计研究方案，确定切实可行的实验技术路线，了解相关的结构和性能的测试方法；撰写开题报告；

第3－7周：采用sol-gel法制备pzt薄膜，采用水溶液凝胶法制备bmn薄膜，并完成pzt/bmn薄膜的制备；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]kwonsr,huangw,shul,etal.flexoelectricityinbariumstrontiumtitanatethinfilm[j].appliedphysicsletters,2014,105(14):142904

[2]deflaviisf,alexopoulosng,stafsuddom.planarmicrowaveintegratedphase-shifterdesignwithhighpurityferroelectricmaterial[j].microwavetheoryandtechniques,ieeetransactionson,1997,45(6):963-969

[3]trolier-mckinstrys,griggiof,yaegerc,etal.designingpiezoelectricfilmsformicroelectromechanicalsystems[j].ultrasonics,ferroelectrics,andfrequencycontrol,ieeetransactionson,2011,58(9):1782-1792