Ta_2O_5薄膜的淀积及其在SAW器件中的应用

用反应性直流二极溅射法在熔融石英基片上淀积了Ta_2O_5结晶薄膜。研究了Ta_2O_5薄膜的晶状结构和压电性能。测量了在熔融石英基片上的Ta_2O_5薄膜中传播的SAW的特性,其中包括:相速度、耦合系数、延迟温度系数和传输损耗。当hk=1.6时,耦合系数K~2为0.7％;当hk=1.78时,一阶延时温度系数为零。     

Ta2O5薄膜的制备及其应用

本文阐述了Ta_2O_5薄膜的各种制备工艺、生长机理及其应用,用超薄Ta_2O_5膜制作的电容器电容量大、可靠性高,这种电容器用于双极式高速存储元件时,可使该元件面积减小到普通元件的1/3,它工作时最长存取时间<5ns。用溅射沉积的Ta_2O_5膜作光波导时,其光传输损耗<1dB/cm。采用S枪结构的磁控溅射技术制备的Ta_2O_5膜光反射率很小,透射率很大且光吸收系数低。它是一种优良的太阳能电池用抗反射(AR)涂层材料。X-轴取向Ta_2O_5膜是一种新型压电材料,用它制作的SAW器件温度稳定性好。另外,Ta_2O_5膜已用于制作湿敏、离子敏元件。     

Ta2O5膜压电效应研究

本文报道了新型Ta_2O_5压电膜的制备方法及其工艺技术。用×轴垂直取向性Ta_2O_5压电膜制作出了声表面波(SAW)延迟线及滤波器。并给出了相应的实验结果。     

Ta2O5压电薄膜声表面波性能的测量

根据叉指换能器等效电路模型,用阻抗法测量了五氧化二钽(Ta_2O_5)压电薄膜的声表面波(SAW)机电耦合系数和速度,用电压法测量了频率温度系数,并对其测量误差进行了分析。     

国外简讯

新型声表面波器件用材料 最近,日本山梨大学工学院的中川恭彦等人发现了五氧化二钽(Ta_2O_5)单晶薄膜可用作声表面波器件的材料。他们用这种薄膜材料研制成的SAW滤波器,其性能堪与ZnO薄膜SAW滤波器的相比拟。因为Ta_2O_5具有稳定的化学特性,用它制作SAW器件,可以获得优良的时间稳定性。     

Ta2O5单晶的激光法生长

采用激光加热基座生长法(LHPG)生长出Ta_2O_5单晶,测量了所生长晶体的介电系数和介电损耗随晶格方向的关系。Ta_2O_5晶体表现出很强的介电各向异性,并且其介电系数的平均值比 Ta_2O_5陶瓷的大许多。Ta_2O_5单晶的成功生长证明了LHPG技术在生长高熔点晶体方面所具有的独特能力,同时也表明它作为一种特殊的激光材料加工技术在材料科学与工程中将发挥重要作用。     

零温度系数的AlN/Al_2O_3声表面波延迟线

研究了SAW延时与AlN膜(用有机金属化学蒸发沉淀法在Al_2O_3基片上生长的)的温度关系.当SAW沿着[1100]Al_2O_3方向传播时,AlN/Al_2O_3的延时温度系数随KH增加而降低,其中K是波数,H是AlN膜的厚度.我们在一定的KH值下成功地获得了零温度系数的声表面波延迟线.     

二氧化铅掺杂改性的TLMM薄膜电容器

用PbO_2和MnO_2首次在Ta_2O_5介质上复合掺杂半导体薄膜制成TLMM薄膜电容器。其特点是损耗低,温度系数偏移小。分析证实:当Pb:Mn:O为30:20:50时(原子数比),电容器的损耗值最小为0.1～0.3％(1KHz),温度系数为201.5±3.5ppm/℃(-40～+70℃)。     

Ta2O5／SiO2复合介质TFEL显示

采用Ta_2O_5/SiO_2复合介质结构研究了ITO/复合介质/Al电容器和ZnS:Mn TFEL器件。用射频磁控溅射制备的复合介质膜,有效地解决了Ta_2O_5与ITO起反应以及Ta_2O_5薄膜的漫延性击穿问题。I—V、Q—V、B—V特性的测量结果以及加速老化实验表明,采用Ta_2O_5/SiO_2复合介质制作的TFEL器件,具有较高的稳定性和可靠性。     

用作SAW器件的Li_2B_4O_7单晶的生长和性能

用提拉技术沿X轴和Z轴成功地生长了直径达45mm的Li_2B_4O_7,单晶.确定了它基本的物理和化学性能,并且从理论上和通过实验研究了不同的表面取向及SAW传播方向的科SAW性能.发现旋转X轴(不同角度)切型和Z轴传播方向有几种适于SAW谐振器和窄带带通SAW滤波器的有用的基片取向,其SAW传播延迟时间是温度的抛物线函数,SAW耦合系数k~2约为1%.当SAW在旋转X-28°切片上沿Z方向传播时,20℃时的延迟温度系数(TCD)为零,二次TCD为0.27ppm/℃~2,k~2为0.8%,SAW速度V_s为3470m/s.体波假信号响应比SAW基频响应低20dB.     

铌酸钾锂单晶的SAW特性

利用曾报导过的有关数据计算了铌酸钾锂(K_(2.98)Li_(1.55)Nb_(5.11)O_(15))单晶的SAW特性。发现有两组传播平面的SAW延时温度系数为零。一组具有较大的机电耦合系数(K_s~2=0.9％),而且功率流角为零。这种单晶的温度稳定性介于Tl_3TaSe_4和ST切石英之间。     

A low voltage and small hysteresis C_(60) thin film transistor

Organic thin film transistors with C_(60) as an n-type semiconductor have been fabricated.A tantalum pentoxide(Ta_2O_5)/poly-methylmethacrylate(PMMA) double-layer structured gate dielectric was used.The Ta_2O_5 layer was prepared by using a simple solution-based and economical anodization technique.Our results demonstrate that double gate insulators can combine the advantage of Ta_2O_5 with high dielectric constant and polymer insulator for a better interface with the organic semiconductor.The performanc...     

阳极Ta_2O_5、Nb_2O_5及Ta-Nb合金氧化膜的阳极化常数及介电常数的测定

钽、铌及钽铌合金(Ta_(0.80)Nb_(0.20))箔在0.01%H_3PO_4液中,进行电化学赋能。借助于椭圆偏振仪测定阳极氧化膜的阳极化常数(k,A/V)。根据电容公式,计算出介电常数(ε)。所得诸值为:k_(Ta_2O_5)=15.76±4.5%A/V,k_(Nb_2O_5)=19.96±2.1%A/V,k_(TaNb)=16.23±2.3%A/V;ε_(Ta_2O_5)=26.98±3.2%,ε_(Nb_2O_5)=41.11=2.0%,ε_(TaNb)=26.23±2.4%。室温下的Ta、Nb及Ta_(0.80)Nb_(0.20)合金的参考干涉色标的周期交换分别为70V、60V及70V。     

制作在AlN外延膜上的零温度系数SAW器件

为将零温度系数SAW器件与有源半导体器件集成在一块芯片上,需采用新的薄膜技术,这种结构拟称为Si/蓝宝石或Si基片射频集成电路(RFIC)。AlN薄膜由于具有高的SAW速度,所以适用于工作频率达千兆赫以上的SAW器件。已制成了工作频率达1GHz以上的AlN/蓝宝石结构的零温度系数SAW延迟线。本文讨论下述研究工作的近况:(1)材料生长及AlN材料常数的估价;(2)SAW传播损耗及色散与频率和膜厚的关系;(3)AlN薄膜的质量对延时温度系数的影响;(4)AlN薄膜在RF电路集成化中的潜在应用;(5)温度对SAW相关器性能的影响。     

Ta2O5薄膜沉积在Ta的可能性和可靠性

用Ta作底电极材料能够替代Ta_2O_5膜存储电容器传统的贵金属电极。所沉积的Ta_2O_5膜呈无定形,沉积在退火Ta底电极上的RTA加工(30s,O_2气氛下800m℃)膜,在100kV/cm下介电常数为41,漏电流密度为10~(-9)A/cm~2,具有良好的电性能。时间相关介质击穿特性表明沉积在退火Ta底电极上的RTA处理Ta_2O_5MIM电容器,能在应力场为1.5MV/cm下使用10年。应用Ta作电极会大幅度降低工艺复杂性和未来高密度DRAM的生产成本。     

传统SAW离子束调频技术研究

制作传统声表面波(SAW)器件晶圆芯片表面的材料是Al,Al在空气中被氧化,极易生成致密的氧化铝(Al_2O_3)薄膜,由于Al_2O_3薄膜和Al及基底压电材料的刻蚀速率存在差异,会导致SAW的离子束调频过程复杂。该文介绍了一种用于SAW的离子束调频方法,采用该方法对制作的SAW器件进行离子束调频后,实现了目标频率的调高和调低,并进一步提高了频率集中度,从而解决了低频窄带SAW器件及2 GHz以上SAW高频器件频率精度难以提高的工艺难题。     

TiO_2:Ta_2O_5固相混合薄膜的电子探针定量分析研究

利用电子微探针波谱仪,对单源固相混合真空镀膜制备的不同混合比的TiO_2:Ta_2O_5单层膜,进行了膜成份分析。选择P-T方法对电子探针测试数据做了理论修正。实验结果表明:由于TiO_2与Ta_2O_5真空蒸发温度的差异,单源混合蒸发时,出现了分馏蒸发现象。     

高Q微波介质陶瓷

<正> 使用微波介质陶瓷谐振器制作振荡器和滤波器,能够满足微波通讯、卫星直播电视、雷达等技术对微波电路集成化、高稳定、低成本的要求。南京电子器件研究所早期研制的(Zr,Sn)TiO_4系列材料已广泛应用于2～12GHz频段。 近期,该所研制了Ba(Zn_(1/3)Ta_(23))O_3-Ba(Zn_(1/3)Nb_(23))O_3材料,其主要电参数ε为29;频率温度系数Tf为0～+8ppm/℃;10GHz下Q值最高达13000,比(Zr,Sn)TiO_4材料的Q值提高一倍以上。在3厘米介质谐振器振荡器中,在电路没有变动的情况下,仅用a(Zn_(1/3)Ta_(2/3))O_3-Ba(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3更换A_6介质材料,改变电源电压,频率变化由1.5MHz/V降为0.5MHz/V。采用该材料已制成性能优良的54GHz固态源。     

文摘选辑

(一)表声面波技术061 LiTaO_3单晶的SAW器件—(Hito-shi Hirano)《Ferroelectrics》421/4(1982)203—14用LiTaO_3单晶制作的SAW TV-IF滤波器,TV广播发射机用VSB滤波器,VTR调谐器用SAW谐振器等,都大量生产和投入实用.它们具有比用其它基片材料低的温度特性,传播损耗小、假响应小并有良好的重现性和可靠性.适用于信息处理和通信系统的要求.当SAW在X-切片上沿着Y-112°传播时,体波假响应信号可抑制到-40dB以下,温度系数～18ppm/℃.耦合系数(k~2)～0.75%.(声)     

Ta_2O_5和Al_2O_3薄膜的离子辅助淀积

本文介绍用离子辅助淀积法制作的Ta_2O_5和Al_2O_3薄膜的特性。测量了用不同的离子能(300、500及1000eV)和离子流密度(0～200μAcm~(-2)轰击制作的膜的折射率和消光系数。