Abstract
由於鐵電薄膜有高介電常數及低介電損耗的特性,尤其在微波頻段時也有不錯的性質,故常應用於微波電容器元件。本實驗我們選用具有高介電常數及低的介電損耗的(Ba,Ca)(Ti,Zr)O3系統之陶瓷材料,一般產業界常用來製作高頻用的Y5V積層陶瓷電容器(multi-layer ceramic capacitors,MLCC)元件,同時為了達到降低成本之目標,常搭配使用鎳銅鋁等卑金屬(BME)當作電極材料,因此必須在還原氣氛下製作來避免金屬氧化,然而介電陶瓷大多以氧化物為主,在還原氣氛下易形成氧空缺而產生自由電子,使得損耗上升,因此須額外添加一些添加劑來想辦法降低損耗,在此是利用價數比鈦少的離子,當取代鈦時會形成acceptor來捕捉自由電子,使損耗下降的想法,來製作微波頻段下高品質高介電常數的薄膜電容器。本實驗以磁控濺鍍法,鍍製(Ba1-xCax)(Ti1-yZry)O3 doping Y薄膜,x介在0~0.1之間,y介在0.15~0.25之間,Y添加量介於0~3 at %,鍍膜溫度介在500?C~600?C之間,以LNO/Au/Ti/SiO2/HR-Si 作為基板,最後並嘗試去改變不同Au底電極厚度,微波頻段量測模型採用的是MIM結構同心圓模型,及採用Loss Corrected 修正,並引入DOE實驗計畫來觀察各因子的影響程度,在此假設了一K值(K=ε*Q),來判斷對介電常數以及介電損耗的綜合表現,結果發現溫度的提升以及Ca的添加最能增大K值。