面向宽温域功能器件的连续组分外延铁电薄膜

Xiong Pei-Yu,Ni Zhuang,Lin Ze-Feng,Bai Xin-Bo,Liu Tian-Xiang,Zhang Xiang-Yu,Yuan Jie,Wang Xu,Shi Jing,Jin Kui

Acta Physica Sinica（2023）

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摘要

BaxSr1-xTiO3(BST)铁电薄膜因为拥有高介电常数、强电场调谐性和较低的微波频段介电损耗可应用于微波可调谐器件.然而铁电材料中普遍存在的介电常数-温度依赖性使得常规单组分铁电薄膜的高可调率温区受制于相变温度,难以满足宽温域适用性的需求.为研究可用于宽温域功能器件的铁电薄膜,采用脉冲激光沉积(PLD)技术制备了单组分 Ba0.5Sr0.5TiO3 薄膜、Ba0.2Sr0.8TiO3 薄膜以及 Ba0.2Sr0.8TiO3/Ba0.5Sr0.5TiO3 异质结构薄膜.通过对比其介电性能,发现垂直方向上Ba/Sr组分分布可有效改善BST薄膜的温度依赖性,然而异质结构的构建可能带来界面问题,同时也使其品质因子难以提升.本文提出采用独特的水平方向连续组分薄膜制备技术制备BST组合薄膜,有望在拓宽BST薄膜相变温区的同时避免界面控制的难题.

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关键词

BaxSr1-xTiO3 films, tunable microwave devices, composition-spread films, temperature stability

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