本發(fā)明涉及電子信息材料技術(shù)領(lǐng)域,具體為一種新型全透明BZT薄膜變?nèi)莨芗捌渲苽浞椒ā?/p>
背景技術(shù):
全透明電子設(shè)備是電子技術(shù)未來(lái)發(fā)展的一個(gè)重要方向,其所具有獨(dú)特的光學(xué)投過(guò)性能,將極大地拓展電子設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域。此外,顯示系統(tǒng)的快速發(fā)展,為了最大可能地提升顯示效果,也需要液晶顯示單元里的電子器件的透明化。可見(jiàn),開(kāi)發(fā)新型全透明電子器件是當(dāng)務(wù)之急。全透明薄膜變?nèi)莨茉诂F(xiàn)代通信系統(tǒng)中具有巨大的應(yīng)用前景,可在透明電路中實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)頻率、相位或幅度的調(diào)控,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)真正意義上的透明移動(dòng)終端顯示和光學(xué)隱身探測(cè)等。
目前對(duì)透明變?nèi)莨艿难芯窟€甚少,主要是因?yàn)榘雽?dǎo)體薄膜變?nèi)莨艿膿p耗因子過(guò)大且不具有透過(guò)性。而介質(zhì)薄膜變?nèi)莨苡捎谄浣饘匐姌O的使用,導(dǎo)致其也不具備光學(xué)透明性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種新型全透明BZT薄膜變?nèi)莨艿闹苽浞椒ǎ哂型该餍愿?、調(diào)諧率適中、器件穩(wěn)定性好和成本低廉的特點(diǎn)。
本發(fā)明可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
本發(fā)明公開(kāi)了一種新型全透明BZT薄膜變?nèi)莨艿闹苽浞椒?,包括以下步驟:
(1)固相燒結(jié)法合成BaZr0.2Ti0.8O3靶材:按BaZr0.2Ti0.8O3對(duì)應(yīng)元素的化學(xué)計(jì)量比稱(chēng)取原料BaCO3、TiO2和ZrO2粉體,充分混合后壓制成型,置于電爐中于1200~1300℃保溫4~10h燒制BaZr0.2Ti0.8O3陶瓷靶材;
(2)襯底送料:將清潔干燥的石英玻璃襯底放入磁控濺射系統(tǒng)的真空室中;
(3)磁控濺射系統(tǒng)調(diào)節(jié):將磁控濺射系統(tǒng)的本底真空抽至1.0×10~3Pa以下,然后加熱襯底至600~800℃;
(4)磁控濺射合成BaZr0.2Ti0.8O3薄膜:在步驟(3)系統(tǒng)中,使用O2/Ar混合氣作為生長(zhǎng)氣體,O2/Ar比為0.01~0.3,生長(zhǎng)氣壓為0.5~5Pa,濺射功率為50~300W,利用磁控濺射沉積得到BaZr0.2Ti0.8O3薄膜;
(5)降溫取樣:步驟(4)停止后,待襯底溫度降至100℃以下時(shí),取出樣品;
(6)涂光刻膠:步驟(5)結(jié)束后,在BaZr0.2Ti0.8O3薄膜表面旋涂光刻膠;
(7)烘干處理:對(duì)光刻機(jī)膜進(jìn)行前烘,使令光刻膠中的溶劑揮發(fā)出來(lái),光刻膠得到固化,溫度110~120℃,時(shí)間3~8min;
(8)曝光、顯影與后烘:利用紫外光,采用接觸式曝光方式,滿足微米級(jí)線條的精度要求;
(9)濺射鍍膜、剝離:使用磁控濺射工藝,在室溫下將透明電極濺射沉積到樣品表面,使用丙酮超聲清洗,將光刻膠剝離掉。襯底表面便留有了具有特定形狀的電極圖形;
(10)退火處理:步驟(9)結(jié)束后,對(duì)樣品進(jìn)行退火處理,退火溫度300~700℃。
在本發(fā)明中,在介質(zhì)變?nèi)莨苤校橘|(zhì)明鋯鈦酸鋇薄膜,由于具有介電常數(shù)高、損耗因子小等特點(diǎn),因而它是制作薄膜變?nèi)莨艿睦硐氩牧?。制備在Pt電極上的明鋯鈦酸鋇薄膜的調(diào)諧率可達(dá)到70%以上。此外,明鋯鈦酸鋇薄膜具有較寬的帶隙,在可見(jiàn)光區(qū)具有極高的透過(guò)率。
進(jìn)一步地,所述步驟(1)的原料BaCO3、TiO2和ZrO2粉體的純度均在99%以上。
進(jìn)一步地,所述步驟(2)的襯底為商用的石英玻璃襯底。
進(jìn)一步地,所述步驟(4)的Ar和O2的純度均在99.99%以上。
進(jìn)一步地,沉積得到的BaZr0.2Ti0.8O3薄膜的厚度通過(guò)調(diào)節(jié)工藝參數(shù)或者沉積時(shí)間控制薄膜厚度,其厚度控制在100nm~600nm。
進(jìn)一步地,所述步驟(8)的曝光所得的圖形為插指圖形。
進(jìn)一步地,所述步驟(9)中,所使用的透明電極為銦錫氧化物薄膜電極和鋁鋅氧化物薄膜電極,電極厚度為100~500nm,電極形狀插指圖形,電極的指寬和指間距在5um和20um。
進(jìn)一步地,所述步驟(6)的操作為:利用勻膠機(jī)將光刻膠均勻的涂覆在BaZr0.2Ti0.8O3薄膜表面;選擇轉(zhuǎn)速為3000~6000轉(zhuǎn)/分鐘,保持時(shí)間30~60秒,得到的均勻的光刻機(jī)膜。
一種根據(jù)以上新型全透明BZT薄膜變?nèi)莨苤苽浞椒ǖ玫降腂ZT薄膜變?nèi)莨?,包括襯底、襯底三設(shè)有BZT薄膜,BZT薄膜上設(shè)有插指透明電極。
本發(fā)明一種新型全透明BZT薄膜變?nèi)莨艿闹苽浞椒捌渲苽浞椒?,具有如下的有益效果?/p>
(1)本發(fā)明公開(kāi)的全透明薄膜變?nèi)莨艿耐该餍愿?,調(diào)諧率適中。且器件穩(wěn)定性好,為透明通訊和顯示設(shè)備的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用提供了優(yōu)良的元器件基礎(chǔ);
(2)本發(fā)明提供的透明薄膜變?nèi)莨苤苽涔に?,流程?jiǎn)單、性能優(yōu)良,具有良好的應(yīng)用前景。且成本低廉,適合大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用。
附圖說(shuō)明
附圖1為本發(fā)明新型全透明BZT薄膜變?nèi)莨艿慕Y(jié)構(gòu)示意圖;
附圖2為實(shí)施例5中制備BZT薄膜變?nèi)莨艿墓鈱W(xué)透過(guò)性能曲線;
附圖3為實(shí)施例5中制備在BZT薄膜變?nèi)莨艿慕殡娦阅芮€。
具體實(shí)施方式
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案,下面結(jié)合實(shí)施例及對(duì)本發(fā)明產(chǎn)品作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
本發(fā)明公開(kāi)了一種新型全透明BZT薄膜變?nèi)莨艿闹苽浞椒?,包括以下步驟:
(1)固相燒結(jié)法合成BaZr0.2Ti0.8O3靶材:按BaZr0.2Ti0.8O3對(duì)應(yīng)元素的化學(xué)計(jì)量比稱(chēng)取原料BaCO3、TiO2和ZrO2粉體,充分混合后壓制成型,置于電爐中于1200~1300℃保溫4~10h燒制BaZr0.2Ti0.8O3陶瓷靶材;原料BaCO3、TiO2和ZrO2粉體的純度均在99%以上。
(2)襯底送料:將清潔干燥的石英玻璃襯底放入磁控濺射系統(tǒng)的真空室中,襯底為商用的石英玻璃襯底。
(3)磁控濺射系統(tǒng)調(diào)節(jié):將磁控濺射系統(tǒng)的本底真空抽至1.0×10~3Pa以下,然后加熱襯底至600~800℃。
(4)磁控濺射合成BaZr0.2Ti0.8O3薄膜:在步驟(3)系統(tǒng)中,使用O2/Ar混合氣作為生長(zhǎng)氣體,O2/Ar比為0.01~0.3,生長(zhǎng)氣壓為0.5~5Pa,濺射功率為50~300W,利用磁控濺射沉積得到BaZr0.2Ti0.8O3薄膜,Ar和O2的純度均在99.99%以上,沉積得到的BaZr0.2Ti0.8O3薄膜的厚度通過(guò)調(diào)節(jié)工藝參數(shù)或者沉積時(shí)間控制薄膜厚度,其厚度控制在100nm~600nm。
(5)降溫取樣:步驟(4)停止后,待襯底溫度降至100℃以下時(shí),取出樣品。
(6)涂光刻膠:步驟(5)結(jié)束后,在BaZr0.2Ti0.8O3薄膜表面旋涂光刻膠,利用勻膠機(jī)將光刻膠均勻的涂覆在BaZr0.2Ti0.8O3薄膜表面;選擇轉(zhuǎn)速為3000~6000轉(zhuǎn)/分鐘,保持時(shí)間30~60秒,得到的均勻的光刻機(jī)膜。
(7)烘干處理:對(duì)光刻機(jī)膜進(jìn)行前烘,使令光刻膠中的溶劑揮發(fā)出來(lái),光刻膠得到固化,溫度110~120℃,時(shí)間3~8min。
(8)曝光、顯影與后烘:利用紫外光,采用接觸式曝光方式,滿足微米級(jí)線條的精度要求,曝光所得的圖形為插指圖形。
(9)濺射鍍膜、剝離:使用磁控濺射工藝,在室溫下將透明電極濺射沉積到樣品表面,使用丙酮超聲清洗,將光刻膠剝離掉。襯底表面便留有了具有特定形狀的電極圖形,所使用的透明電極為銦錫氧化物薄膜電極和鋁鋅氧化物薄膜電極,電極厚度為100~500nm,電極形狀插指圖形,電極的指寬和指間距在5um和20um。
(10)退火處理:步驟(9)結(jié)束后,對(duì)樣品進(jìn)行退火處理,退火溫度300~700℃。
以下結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步進(jìn)行說(shuō)明:
實(shí)施例1
本發(fā)明公開(kāi)了一種新型全透明BZT薄膜變?nèi)莨艿闹苽浞椒?,包括以下步驟:
(1)固相燒結(jié)法合成BaZr0.2Ti0.8O3靶材:按BaZr0.2Ti0.8O3對(duì)應(yīng)元素的化學(xué)計(jì)量比稱(chēng)取原料BaCO3、TiO2和ZrO2粉體,充分混合后壓制成型,置于電爐中于1300℃保溫7h燒制BaZr0.2Ti0.8O3陶瓷靶材;原料BaCO3、TiO2和ZrO2粉體的純度均在99%以上。
(2)襯底送料:將清潔干燥的石英玻璃襯底放入磁控濺射系統(tǒng)的真空室中,襯底為商用的石英玻璃襯底。
(3)磁控濺射系統(tǒng)調(diào)節(jié):將磁控濺射系統(tǒng)的本底真空抽至1.0×10~3Pa以下,然后加熱襯底至600℃。
(4)磁控濺射合成BaZr0.2Ti0.8O3薄膜:在步驟(3)系統(tǒng)中,使用O2/Ar混合氣作為生長(zhǎng)氣體,O2/Ar比為0.2,生長(zhǎng)氣壓為5Pa,濺射功率為175W,利用磁控濺射沉積得到BaZr0.2Ti0.8O3薄膜,Ar和O2的純度均在99.99%以上,沉積得到的BaZr0.2Ti0.8O3薄膜的厚度通過(guò)調(diào)節(jié)工藝參數(shù)或者沉積時(shí)間控制薄膜厚度,其厚度控制在100nm。
(5)降溫取樣:步驟(4)停止后,待襯底溫度降至100℃以下時(shí),取出樣品。
(6)涂光刻膠:步驟(5)結(jié)束后,在BaZr0.2Ti0.8O3薄膜表面旋涂光刻膠,利用勻膠機(jī)將光刻膠均勻的涂覆在BaZr0.2Ti0.8O3薄膜表面;選擇轉(zhuǎn)速為6000轉(zhuǎn)/分鐘,保持時(shí)間45秒,得到的均勻的光刻機(jī)膜。
(7)烘干處理:對(duì)光刻機(jī)膜進(jìn)行前烘,使令光刻膠中的溶劑揮發(fā)出來(lái),光刻膠得到固化,溫度110℃,時(shí)間6min。
(8)曝光、顯影與后烘:利用紫外光,采用接觸式曝光方式,滿足微米級(jí)線條的精度要求,曝光所得的圖形為插指圖形。
(9)濺射鍍膜、剝離:使用磁控濺射工藝,在室溫下將透明電極濺射沉積到樣品表面,使用丙酮超聲清洗,將光刻膠剝離掉。襯底表面便留有了具有特定形狀的電極圖形,所使用的透明電極為銦錫氧化物薄膜電極和鋁鋅氧化物薄膜電極,電極厚度為500nm,電極形狀插指圖形,電極的指寬和指間距在5um和20um。
(10)退火處理:步驟(9)結(jié)束后,對(duì)樣品進(jìn)行退火處理,退火溫度500℃。
實(shí)施例2
本發(fā)明公開(kāi)了一種新型全透明BZT薄膜變?nèi)莨艿闹苽浞椒?,包括以下步驟:
(1)固相燒結(jié)法合成BaZr0.2Ti0.8O3靶材:按BaZr0.2Ti0.8O3對(duì)應(yīng)元素的化學(xué)計(jì)量比稱(chēng)取原料BaCO3、TiO2和ZrO2粉體,充分混合后壓制成型,置于電爐中于1250℃保溫10h燒制BaZr0.2Ti0.8O3陶瓷靶材;原料BaCO3、TiO2和ZrO2粉體的純度均在99%以上。
(2)襯底送料:將清潔干燥的石英玻璃襯底放入磁控濺射系統(tǒng)的真空室中,襯底為商用的石英玻璃襯底。
(3)磁控濺射系統(tǒng)調(diào)節(jié):將磁控濺射系統(tǒng)的本底真空抽至1.0×10~3Pa以下,然后加熱襯底至700℃。
(4)磁控濺射合成BaZr0.2Ti0.8O3薄膜:在步驟(3)系統(tǒng)中,使用O2/Ar混合氣作為生長(zhǎng)氣體,O2/Ar比為0.3,生長(zhǎng)氣壓為0.5Pa,濺射功率為300W,利用磁控濺射沉積得到BaZr0.2Ti0.8O3薄膜,Ar和O2的純度均在99.99%以上,沉積得到的BaZr0.2Ti0.8O3薄膜的厚度通過(guò)調(diào)節(jié)工藝參數(shù)或者沉積時(shí)間控制薄膜厚度,其厚度控制在350nm。
(5)降溫取樣:步驟(4)停止后,待襯底溫度降至100℃以下時(shí),取出樣品。
(6)涂光刻膠:步驟(5)結(jié)束后,在BaZr0.2Ti0.8O3薄膜表面旋涂光刻膠,利用勻膠機(jī)將光刻膠均勻的涂覆在BaZr0.2Ti0.8O3薄膜表面;選擇轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分鐘,保持時(shí)間30~60秒,得到的均勻的光刻機(jī)膜。
(7)烘干處理:對(duì)光刻機(jī)膜進(jìn)行前烘,使令光刻膠中的溶劑揮發(fā)出來(lái),光刻膠得到固化,溫度120℃,時(shí)間3min。
(8)曝光、顯影與后烘:利用紫外光,采用接觸式曝光方式,滿足微米級(jí)線條的精度要求,曝光所得的圖形為插指圖形。
(9)濺射鍍膜、剝離:使用磁控濺射工藝,在室溫下將透明電極濺射沉積到樣品表面,使用丙酮超聲清洗,將光刻膠剝離掉。襯底表面便留有了具有特定形狀的電極圖形,所使用的透明電極為銦錫氧化物薄膜電極和鋁鋅氧化物薄膜電極,電極厚度為300nm,電極形狀插指圖形,電極的指寬和指間距在5um和20um。
(10)退火處理:步驟(9)結(jié)束后,對(duì)樣品進(jìn)行退火處理,退火溫度300℃。
實(shí)施例3
本發(fā)明公開(kāi)了一種新型全透明BZT薄膜變?nèi)莨艿闹苽浞椒?,包括以下步驟:
(1)固相燒結(jié)法合成BaZr0.2Ti0.8O3靶材:按BaZr0.2Ti0.8O3對(duì)應(yīng)元素的化學(xué)計(jì)量比稱(chēng)取原料BaCO3、TiO2和ZrO2粉體,充分混合后壓制成型,置于電爐中于1200℃保溫10h燒制BaZr0.2Ti0.8O3陶瓷靶材;原料BaCO3、TiO2和ZrO2粉體的純度均在99%以上。
(2)襯底送料:將清潔干燥的石英玻璃襯底放入磁控濺射系統(tǒng)的真空室中,襯底為商用的石英玻璃襯底。
(3)磁控濺射系統(tǒng)調(diào)節(jié):將磁控濺射系統(tǒng)的本底真空抽至1.0×10~3Pa以下,然后加熱襯底至800℃。
(4)磁控濺射合成BaZr0.2Ti0.8O3薄膜:在步驟(3)系統(tǒng)中,使用O2/Ar混合氣作為生長(zhǎng)氣體,O2/Ar比為0.01,生長(zhǎng)氣壓為2.75Pa,濺射功率為50W,利用磁控濺射沉積得到BaZr0.2Ti0.8O3薄膜,Ar和O2的純度均在99.99%以上,沉積得到的BaZr0.2Ti0.8O3薄膜的厚度通過(guò)調(diào)節(jié)工藝參數(shù)或者沉積時(shí)間控制薄膜厚度,其厚度控制在600nm。
(5)降溫取樣:步驟(4)停止后,待襯底溫度降至100℃以下時(shí),取出樣品。
(6)涂光刻膠:步驟(5)結(jié)束后,在BaZr0.2Ti0.8O3薄膜表面旋涂光刻膠,利用勻膠機(jī)將光刻膠均勻的涂覆在BaZr0.2Ti0.8O3薄膜表面;選擇轉(zhuǎn)速為4500轉(zhuǎn)/分鐘,保持時(shí)間30秒,得到的均勻的光刻機(jī)膜。
(7)烘干處理:對(duì)光刻機(jī)膜進(jìn)行前烘,使令光刻膠中的溶劑揮發(fā)出來(lái),光刻膠得到固化,溫度120℃,時(shí)間8min。
(8)曝光、顯影與后烘:利用紫外光,采用接觸式曝光方式,滿足微米級(jí)線條的精度要求,曝光所得的圖形為插指圖形。
(9)濺射鍍膜、剝離:使用磁控濺射工藝,在室溫下將透明電極濺射沉積到樣品表面,使用丙酮超聲清洗,將光刻膠剝離掉。襯底表面便留有了具有特定形狀的電極圖形,所使用的透明電極為銦錫氧化物薄膜電極和鋁鋅氧化物薄膜電極,電極厚度為500nm,電極形狀插指圖形,電極的指寬和指間距在5um和20um。
(10)退火處理:步驟(9)結(jié)束后,對(duì)樣品進(jìn)行退火處理,退火溫度300℃。
實(shí)施例4
本發(fā)明公開(kāi)了一種新型全透明BZT薄膜變?nèi)莨艿闹苽浞椒?,包括以下步驟:
(1)固相燒結(jié)法合成BaZr0.2Ti0.8O3靶材:按BaZr0.2Ti0.8O3對(duì)應(yīng)元素的化學(xué)計(jì)量比稱(chēng)取原料BaCO3、TiO2和ZrO2粉體,充分混合后壓制成型,置于電爐中于1280℃保溫6h燒制BaZr0.2Ti0.8O3陶瓷靶材;原料BaCO3、TiO2和ZrO2粉體的純度均在99%以上。
(2)襯底送料:將清潔干燥的石英玻璃襯底放入磁控濺射系統(tǒng)的真空室中,襯底為商用的石英玻璃襯底。
(3)磁控濺射系統(tǒng)調(diào)節(jié):將磁控濺射系統(tǒng)的本底真空抽至1.0×10~3Pa以下,然后加熱襯底至650℃。
(4)磁控濺射合成BaZr0.2Ti0.8O3薄膜:在步驟(3)系統(tǒng)中,使用O2/Ar混合氣作為生長(zhǎng)氣體,O2/Ar比為0.13,生長(zhǎng)氣壓為3.5Pa,濺射功率為200W,利用磁控濺射沉積得到BaZr0.2Ti0.8O3薄膜,Ar和O2的純度均在99.99%以上,沉積得到的BaZr0.2Ti0.8O3薄膜的厚度通過(guò)調(diào)節(jié)工藝參數(shù)或者沉積時(shí)間控制薄膜厚度,其厚度控制在500nm。
(5)降溫取樣:步驟(4)停止后,待襯底溫度降至100℃以下時(shí),取出樣品。
(6)涂光刻膠:步驟(5)結(jié)束后,在BaZr0.2Ti0.8O3薄膜表面旋涂光刻膠,利用勻膠機(jī)將光刻膠均勻的涂覆在BaZr0.2Ti0.8O3薄膜表面;選擇轉(zhuǎn)速為5000轉(zhuǎn)/分鐘,保持時(shí)間38秒,得到的均勻的光刻機(jī)膜。
(7)烘干處理:對(duì)光刻機(jī)膜進(jìn)行前烘,使令光刻膠中的溶劑揮發(fā)出來(lái),光刻膠得到固化,溫度117℃,時(shí)間6min。
(8)曝光、顯影與后烘:利用紫外光,采用接觸式曝光方式,滿足微米級(jí)線條的精度要求,曝光所得的圖形為插指圖形。
(9)濺射鍍膜、剝離:使用磁控濺射工藝,在室溫下將透明電極濺射沉積到樣品表面,使用丙酮超聲清洗,將光刻膠剝離掉。襯底表面便留有了具有特定形狀的電極圖形,所使用的透明電極為銦錫氧化物薄膜電極和鋁鋅氧化物薄膜電極,電極厚度為230nm,電極形狀插指圖形,電極的指寬和指間距在5um和20um。
(10)退火處理:步驟(9)結(jié)束后,對(duì)樣品進(jìn)行退火處理,退火溫度450℃。
實(shí)施例4制備所得的變?nèi)莨芫唧w結(jié)構(gòu)如圖1所示:變?nèi)莨馨ㄒr底1,襯底1上面設(shè)有BZT薄膜2,BZT薄膜2上面設(shè)有透明插指電極3。
實(shí)施例5
本發(fā)明公開(kāi)了一種新型全透明BZT薄膜變?nèi)莨艿闹苽浞椒?,包括以下步驟:
(1)采用固相燒結(jié)法制備BaZr0.2Ti0.8O3靶材
按BaZr0.2Ti0.8O3對(duì)應(yīng)元素的化學(xué)計(jì)量比稱(chēng)取原料BaCO3、TiO2和ZrO2粉體,純度均為99.9%。經(jīng)充分混合后,在30Mpa的壓力下壓制成型,最后置于箱式電爐中逐步升溫至1200℃,并保溫10小時(shí),燒制BaZr0.2Ti0.8O3陶瓷靶材;
(2)將清潔干燥的石英玻璃襯底放入磁控濺射系統(tǒng)的真空室中;
(3)將磁控濺射系統(tǒng)的本底真空抽至5.0×10-4Pa,然后加熱襯底至700℃;
(4)在步驟(3)系統(tǒng)中,使用O2/Ar混合氣作為生長(zhǎng)氣體,O2/Ar比為0.2,生長(zhǎng)氣壓為1.0Pa,濺射功率為100W,利用磁控濺射沉積得到厚度為300nm的BaZr0.2Ti0.8O3薄膜;
(5)步驟(4)停止后,待襯底溫度降至100℃以下時(shí),取出樣品;
(6)步驟(5)結(jié)束后,在BaZr0.2Ti0.8O3薄膜表面旋涂光刻膠。
利用勻膠機(jī)將光刻膠均勻的涂覆在BaZr0.2Ti0.8O3薄膜表面;選擇轉(zhuǎn)速為5000轉(zhuǎn)/分鐘,保持時(shí)間60秒,得到的均勻的光刻機(jī)膜,厚度為4um;
(7)對(duì)光刻機(jī)膜進(jìn)行前烘,溫度110℃,時(shí)間5min;
(8)曝光、顯影與后烘:利用紫外光,采用接觸式曝光方式,滿足微米級(jí)線條的精度要求;
(9)濺射鍍膜、剝離:使用磁控濺射工藝,在室溫下將AZO透明電極濺射沉積到樣品表面,厚度為300nm,使用丙酮超聲清洗,將光刻膠剝離掉。襯底表面便留有了具有特定形狀的電極圖形;
(10)步驟(9)結(jié)束后,對(duì)樣品進(jìn)行退火處理,退火溫度400℃。
對(duì)本實(shí)施例所得的樣品進(jìn)行光學(xué)透過(guò)性能和介電性能測(cè)試,具體測(cè)試曲線如圖2和圖3所示,經(jīng)檢測(cè)所得的制備全透明BZT薄膜變?nèi)莨茉诳梢?jiàn)光區(qū)的平均光學(xué)透過(guò)率為85%,所檢測(cè)的介電調(diào)諧率為70%(10V電場(chǎng)下)。
實(shí)施例6
本發(fā)明公開(kāi)了一種新型全透明BZT薄膜變?nèi)莨艿闹苽浞椒?,包括以下步驟:
(1)采用固相燒結(jié)法制備BaZr0.2Ti0.8O3靶材
按BaZr0.2Ti0.8O3對(duì)應(yīng)元素的化學(xué)計(jì)量比稱(chēng)取原料BaCO3、TiO2和ZrO2粉體,純度均為99.9%。經(jīng)充分混合后,在30Mpa的壓力下壓制成型,最后置于箱式電爐中逐步升溫至1250℃,并保溫10小時(shí),燒制BaZr0.2Ti0.8O3陶瓷靶材;
(2)將清潔干燥的石英玻璃襯底放入磁控濺射系統(tǒng)的真空室中;
(3)將磁控濺射系統(tǒng)的本底真空抽至3.0×10-4Pa,然后加熱襯底至700℃;
(4)在步驟(3)系統(tǒng)中,使用O2/Ar混合氣作為生長(zhǎng)氣體,O2/Ar比為0.2,生長(zhǎng)氣壓為1.0Pa,濺射功率為100W,利用磁控濺射沉積得到厚度為500nm的BaZr0.2Ti0.8O3薄膜;
(5)步驟(4)停止后,待襯底溫度降至100℃以下時(shí),取出樣品;
(6)步驟(5)結(jié)束后,在BaZr0.2Ti0.8O3薄膜表面旋涂光刻膠。
利用勻膠機(jī)將光刻膠均勻的涂覆在BaZr0.2Ti0.8O3薄膜表面;選擇轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分鐘,保持時(shí)間60秒,得到的均勻的光刻機(jī)膜,厚度為6um;
(7)對(duì)光刻機(jī)膜進(jìn)行前烘,溫度120℃,時(shí)間5min;
(8)曝光、顯影與后烘:利用紫外光,采用接觸式曝光方式,滿足微米級(jí)線條的精度要求;
(9)濺射鍍膜、剝離:使用磁控濺射工藝,在室溫下將ITO透明電極濺射沉積到樣品表面,厚度為200nm,使用丙酮超聲清洗,將光刻膠剝離掉。襯底表面便留有了具有特定形狀的電極圖形;
(10)步驟(9)結(jié)束后,對(duì)樣品進(jìn)行退火處理,退火溫度300℃。
經(jīng)檢測(cè)所得的制備全透明BZT薄膜變?nèi)莨茉诳梢?jiàn)光區(qū)的平均光學(xué)透過(guò)率為82%,所檢測(cè)的介電調(diào)諧率為61%。
實(shí)施例7
本發(fā)明公開(kāi)了一種新型全透明BZT薄膜變?nèi)莨艿闹苽浞椒?,包括以下步驟:
(1)采用固相燒結(jié)法制備BaZr0.2Ti0.8O3靶材
按BaZr0.2Ti0.8O3對(duì)應(yīng)元素的化學(xué)計(jì)量比稱(chēng)取原料BaCO3、TiO2和ZrO2粉體,純度均為99.9%。經(jīng)充分混合后,在30Mpa的壓力下壓制成型,最后置于箱式電爐中逐步升溫至1300℃,并保溫5小時(shí),燒制BaZr0.2Ti0.8O3陶瓷靶材;
(2)將清潔干燥的石英玻璃襯底放入磁控濺射系統(tǒng)的真空室中;
(3)將磁控濺射系統(tǒng)的本底真空抽至8.0×10-4Pa以下,然后加熱襯底至600℃;
(4)在步驟(3)系統(tǒng)中,使用O2/Ar混合氣作為生長(zhǎng)氣體,O2/Ar比為0.2,生長(zhǎng)氣壓為3.0Pa,濺射功率為200W,利用磁控濺射沉積得到厚度為200nm的BaZr0.2Ti0.8O3薄膜;
(5)步驟(4)停止后,待襯底溫度降至100℃以下時(shí),取出樣品;
(6)步驟(5)結(jié)束后,在BaZr0.2Ti0.8O3薄膜表面旋涂光刻膠。
利用勻膠機(jī)將光刻膠均勻的涂覆在BaZr0.2Ti0.8O3薄膜表面;選擇轉(zhuǎn)速為6000轉(zhuǎn)/分鐘,保持時(shí)間40秒,得到的均勻的光刻機(jī)膜,厚度為4um;
(7)對(duì)光刻機(jī)膜進(jìn)行前烘,溫度110℃,時(shí)間5min;
(8)曝光、顯影與后烘:利用紫外光,采用接觸式曝光方式,滿足微米級(jí)線條的精度要求;
(9)濺射鍍膜、剝離:使用磁控濺射工藝,在室溫下將AZO透明電極濺射沉積到樣品表面,厚度為200nm,使用丙酮超聲清洗,將光刻膠剝離掉。襯底表面便留有了具有特定形狀的電極圖形;
(10)步驟(9)結(jié)束后,對(duì)樣品進(jìn)行退火處理,退火溫度500℃。
經(jīng)檢測(cè)所得的制備的全透明BZT薄膜變?nèi)莨茉诳梢?jiàn)光區(qū)的平均光學(xué)透過(guò)率為88%,所檢測(cè)的介電調(diào)諧率為67%。
實(shí)施例8
本發(fā)明公開(kāi)了一種新型全透明BZT薄膜變?nèi)莨艿闹苽浞椒?,包括以下步驟:
(1)采用固相燒結(jié)法制備BaZr0.2Ti0.8O3靶材
按BaZr0.2Ti0.8O3對(duì)應(yīng)元素的化學(xué)計(jì)量比稱(chēng)取原料BaCO3、TiO2和ZrO2粉體,純度均為99.9%。經(jīng)充分混合后,在30Mpa的壓力下壓制成型,最后置于箱式電爐中逐步升溫至1300℃,并保溫50小時(shí),燒制BaZr0.2Ti0.8O3陶瓷靶材;
(2)將清潔干燥的石英玻璃襯底放入磁控濺射系統(tǒng)的真空室中;
(3)將磁控濺射系統(tǒng)的本底真空抽至8.0×10-4Pa以下,然后加熱襯底至800℃;
(4)在步驟(3)系統(tǒng)中,使用O2/Ar混合氣作為生長(zhǎng)氣體,O2/Ar比為0.5,生長(zhǎng)氣壓為5.0Pa,濺射功率為50W,利用磁控濺射沉積得到厚度為400nm的BaZr0.2Ti0.8O3薄膜;
(5)步驟(4)停止后,待襯底溫度降至100℃以下時(shí),取出樣品;
(6)步驟(5)結(jié)束后,在BaZr0.2Ti0.8O3薄膜表面旋涂光刻膠。
利用勻膠機(jī)將光刻膠均勻的涂覆在BaZr0.2Ti0.8O3薄膜表面;選擇轉(zhuǎn)速為6000轉(zhuǎn)/分鐘,保持時(shí)間30秒,得到的均勻的光刻機(jī)膜,厚度為4um;
(7)對(duì)光刻機(jī)膜進(jìn)行前烘,溫度110℃,時(shí)間5min;
(8)曝光、顯影與后烘:利用紫外光,采用接觸式曝光方式,滿足微米級(jí)線條的精度要求;
(9)濺射鍍膜、剝離:使用磁控濺射工藝,在室溫下將AZO透明電極濺射沉積到樣品表面,厚度為500nm,使用丙酮超聲清洗,將光刻膠剝離掉。襯底表面便留有了具有特定形狀的電極圖形;
(10)步驟(9)結(jié)束后,對(duì)樣品進(jìn)行退火處理,退火溫度600℃。
經(jīng)檢測(cè)所得的制備的全透明BZT薄膜變?nèi)莨茉诳梢?jiàn)光區(qū)的平均光學(xué)透過(guò)率為83%,所檢測(cè)的介電調(diào)諧率為63%。
以上所述,僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制;凡本行業(yè)的普通技術(shù)人員均可按說(shuō)明書(shū)所示和以上所述而順暢地實(shí)施本發(fā)明;但是,凡熟悉本專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi),可利用以上所揭示的技術(shù)內(nèi)容而作出的些許更動(dòng)、修飾與演變的等同變化,均為本發(fā)明的等效實(shí)施例;同時(shí),凡依據(jù)本發(fā)明的實(shí)質(zhì)技術(shù)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何等同變化的更動(dòng)、修飾與演變等,均仍屬于本發(fā)明的技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。