增强可调性能:(110)结构化BaSn0.15Ti0.85O3/Ba0.6Sr0.4TiO3/BaZr0.2Ti0.8O3多层薄...

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本文主要探讨了一种新型的(1 1 0)方向有序的结构化复合薄膜——BaSn0.15Ti0.85O3/Ba0.6Sr0.4TiO3/BaZr0.2Ti0.8O3多层结构。这种多层结构是在脉冲激光沉积技术下,通过在Pt-Si基底上生长得到的,相比于传统的单层介电可调薄膜,如BaSn0.15Ti0.85O3/Ba0.6Sr0.4TiO3和Ba0.6Sr0.4TiO3/BaZr0.2Ti0.8O3双层,它展现出显著增强的电性能。 实验结果显示,这种多层复合薄膜在沿(1 1 0)晶向上的生长特性优于单层,这可能归功于其优化的晶格匹配和界面稳定性。在室温下,当施加400 kV/cm的偏置电场时,该材料表现出高达71.3%的大可调谐性,显示出出色的介电可调性能。此外,尽管在高电场下工作,其介电损耗保持在较低水平,仅为0.0063,而漏电流密度维持在极低的1.0×10^-10 A/cm^2,这表明其优良的绝缘特性。 品质因数(FoM),一个衡量电介质性能的重要参数,计算得出为113,这表明BaSn0.15Ti0.85O3/Ba0.6Sr0.4TiO3/BaZr0.2Ti0.8O3多层复合薄膜在高频电路中的性能优越,对于电可操纵应用具有极大的潜力。其优异的电调性能、低损耗和高品质因数使其成为高性能电子设备,如传感器、滤波器和频率调谐器的理想选择。 研究还涉及了薄膜的表面和界面特性,以及薄膜制备过程中的蒸发沉积技术和氧化效应。这些因素对最终薄膜的性能有着关键的影响,通过调控这些参数,科学家们能够优化多层复合薄膜的性能,以满足日益增长的高性能电子器件的需求。 总结来说,这篇研究展示了BaSn0.15Ti0.85O3/Ba0.6Sr0.4TiO3/BaZr0.2Ti0.8O3多层复合薄膜在结构设计、生长方法和性能优化方面的进步,为开发高性能电可操纵器件提供了新的可能性。这项工作的成果不仅扩展了对复杂介电结构的理解,也为未来薄膜材料科学和微电子技术的发展奠定了坚实的基础。
2021-11-20 上传