BST-MT复合薄膜介电性能研究：溶胶-凝胶法制备

"溶胶-凝胶法制备Ba0.50Sr0.50TiO3-MgTiO3复合薄膜的介电性能研究" 本文主要探讨了利用溶胶-凝胶法制备Ba0.50Sr0.50TiO3-MgTiO3（BST-MT）复合薄膜的介电性能，这是由具有低介电常数和低损耗特性的MgTiO3作为复合相，与Ba0.50Sr0.50TiO3（BST）主相结合而成的。实验在Al2O3单晶衬底上制备了这种复合薄膜，并对其相结构、显微结构及电场作用下的介电特性进行了深入研究。 BST-MT复合薄膜的形成展示了BST和MT两相的共存，这种结构有助于优化薄膜的介电性质。MT的引入显著降低了BST-MT复合薄膜的介电常数和介电损耗，同时保持了高的材料优值（Q因子），这使得该复合材料成为微波调谐器件的理想选择。在微波技术领域，例如延迟线、滤波器、谐振器和移相器等应用中，需要材料具备低介电常数、低损耗且介电性能可调的特性。 Ba1-xSrxTiO3（BST）是典型的铁电材料，因其强烈的介电非线性和可调的Curie温度而受到广泛关注，尤其是在压控可调陶瓷电容器和微波器件中的潜在应用。然而，纯BST材料的高介电常数和损耗限制了其在大功率和空间阻抗匹配要求的器件中的使用。因此，科研人员通过引入低介电常数和低损耗的非铁电材料，如MgTiO3和MgO，来改善BST的介电性能。已有研究表明，BST/MgTiO3和BST/MgO复合薄膜在降低损耗、减小漏电流和提高优值方面表现出优越的性能。 在BST/MgTiO3复合薄膜的研究中，发现其在微波频段（12~15.5GHz）的优值显著优于纯BST薄膜，这证明了MgTiO3的有效性。此外，其他研究也证实了BST/MgO复合薄膜相对于纯BST薄膜的泄漏电流显著减少，这可能归因于复合结构改善了薄膜的电荷传输特性。 通过溶胶-凝胶法制备的BST-MT复合薄膜，实现了介电性能的优化，这为开发高性能的微波电子设备提供了新的材料选择。未来的研究可能会进一步探索如何精确调控复合薄膜的组成和结构，以实现更理想的介电性能和更广泛的应用范围。