[科普中國]-氧化釔介質(zhì)薄膜

氧化釔介質(zhì)薄膜是指作為電介質(zhì)的一種薄膜材料。

簡介氧化釔介質(zhì)薄膜是指作為電介質(zhì)的一種薄膜材料。

性能Y?O?為白色粉末，晶體結(jié)構(gòu)為體心立方，熱穩(wěn)定性能較好。Y?O?薄膜的相對介電常數(shù)較大(11~17)。

相對介電常數(shù)不同方法制備的Y?O?薄膜的相對介電常數(shù)不同，電子束蒸發(fā)的為11，高頻濺射的為11，陽極氧化的為17.1，反應(yīng)濺射的為15。

制備方法Y?O?薄膜的制備方法有四種:

(1)電子束蒸發(fā)法，制成的Y?O?薄膜為多晶膜；

(2)陽極氧化法，在釔膜表面形成Y?O?薄膜，若基片可浸入電解液，由于陽極氧化形成氧化膜很快(5nm/s)，制出的氧化膜性能優(yōu)良；

(3)反應(yīng)濺射法，用釔靶在氬和氧的混合氣體中直流濺射；

(4)高頻濺射法，高頻濺射用的Y?O?靶為圓形或方形，視濺射設(shè)備電極結(jié)構(gòu)而定，純度為99.99%。此法的優(yōu)點(diǎn)是薄膜的損耗角和容量溫度系數(shù)都較小。

應(yīng)用Y?O?介質(zhì)薄膜用于制作薄膜電容器，其比容比SiO電容器大4~5倍。適于制作容量較大的薄膜電容器。

氧化釔化學(xué)式Y(jié)?O?，白色略帶黃色粉末，不溶于水和堿，溶于酸。主要用作制造微波用磁性材料和軍工用重要材料（單晶；釔鐵柘榴石、釔鋁柘榴石等復(fù)合氧化物），也用作光學(xué)玻璃、陶瓷材料添加劑、大屏幕電視用高亮度熒光粉和其他顯像管涂料等1。

電子束蒸發(fā)法電子束蒸發(fā)法是真空蒸發(fā)鍍膜的一種，是在真空條件下利用電子束進(jìn)行直接加熱蒸發(fā)材料，使蒸發(fā)材料氣化并向基板輸運(yùn)，在基底上凝結(jié)形成薄膜的方法。在電子束加熱裝置中，被加熱的物質(zhì)放置于水冷的柑渦中，可避免蒸發(fā)材料與柑禍壁發(fā)生反應(yīng)影響薄膜的質(zhì)量，因此，電子束蒸發(fā)沉積法可以制備高純薄膜，同時在同一蒸發(fā)沉積裝置中可以安置多個增禍，實(shí)現(xiàn)同時或分別蒸發(fā)，沉積多種不同的物質(zhì)。通過電子束蒸發(fā)，任何材料都可以被蒸發(fā)，不同材料需要采用不同類型的增竭以獲得所要達(dá)到的蒸發(fā)率2。

反應(yīng)濺射反應(yīng)濺射是指在存在反應(yīng)氣體的情況下，濺射靶材時，靶材會與反應(yīng)氣體反應(yīng)形成化合物(如氮化物或氧化物)，在惰性=氣體濺射化合物靶材時由于化學(xué)不穩(wěn)定性往往導(dǎo)致薄膜較靶材少一個或更多組分，此時如果加上反應(yīng)氣體可以補(bǔ)償所缺少的組分，或者采用純金屬作為靶材，在工作氣體中混入適量的活性氣體如O?、N?、NH?、CH?等方法，使金屬原子與活性氣體在濺射沉積的同時生成所需的化合物，這種濺射稱為反應(yīng)濺射。

優(yōu)點(diǎn):彌補(bǔ)了普通濺射法制備化合物薄膜時化學(xué)成分與靶材有很大差別的。缺點(diǎn):隨著活性氣體壓力的增加，靶材表面也可能形成-一層相應(yīng)的化合物，并導(dǎo)致濺射和薄膜沉積速率的降低，稱為靶中毒3。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

邱學(xué)農(nóng) - 副教授 - 濟(jì)南大學(xué)