氧化釔介質薄膜是指作為電介質的一種薄膜材料。
基本介紹
- 中文名：氧化釔介質薄膜
- 外文名：yttrium oxide dielectric film Y2O3
- 學科：材料技術
- 領域：工程技術
簡介,性能,相對介電常數,製備方法,套用,氧化釔,電子束蒸發法,反應濺射,
簡介
氧化釔介質薄膜是指作為電介質的一種薄膜材料。
性能
Y2O3為白色粉末，晶體結構為體心立方，熱穩定性能較好。Y2O3薄膜的相對介電常數較大(11~17)。
相對介電常數
不同方法製備的Y2O3薄膜的相對介電常數不同，電子束蒸發的為11，高頻濺射的為11，陽極氧化的為17.1，反應濺射的為15。
製備方法
Y2O3薄膜的製備方法有四種:
(1)電子束蒸發法，製成的Y2O3薄膜為多晶膜；
(2)陽極氧化法，在釔膜表面形成Y2O3薄膜，若基片可浸入電解液，由於陽極氧化形成氧化膜很快(5nm/s)，制出的氧化膜性能優良；
(3)反應濺射法，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Y2O3靶為圓形或方形，視濺射設備電極結構而定，純度為99.99%。此法的優點是薄膜的損耗角和容量溫度係數都較小。
套用
Y2O3介質薄膜用於製作薄膜電容器，其比容比SiO電容器大4~5倍。適於製作容量較大的薄膜電容器。
氧化釔
化學式Y2O3，白色略帶黃色粉末，不溶於水和鹼，溶於酸。主要用作製造微波用磁性材料和軍工用重要材料（單晶；釔鐵柘榴石、釔鋁柘榴石等複合氧化物），也用作光學玻璃、陶瓷材料添加劑、大螢幕電視用高亮度螢光粉和其他顯像管塗料等。
電子束蒸發法
電子束蒸發法是真空蒸發鍍膜的一種，是在真空條件下利用電子束進行直接加熱蒸發材料，使蒸發材料氣化並向基板輸運，在基底上凝結形成薄膜的方法。在電子束加熱裝置中，被加熱的物質放置於水冷的柑渦中，可避免蒸發材料與柑禍壁發生反應影響薄膜的質量，因此，電子束蒸發沉積法可以製備高純薄膜，同時在同一蒸發沉積裝置中可以安置多個增禍，實現同時或分別蒸發，沉積多種不同的物質。通過電子束蒸發，任何材料都可以被蒸發，不同材料需要採用不同類型的增竭以獲得所要達到的蒸發率。
反應濺射
反應濺射是指在存在反應氣體的情況下，濺射靶材時，靶材會與反應氣體反應形成化合物(如氮化物或氧化物)，在惰性=氣體濺射化合物靶材時由於化學不穩定性往往導致薄膜較靶材少一個或更多組分，此時如果加上反應氣體可以補償所缺少的組分，或者採用純金屬作為靶材，在工作氣體中混入適量的活性氣體如O2、N2、NH3、CH4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，這種濺射稱為反應濺射。
優點:彌補了普通濺射法製備化合物薄膜時化學成分與靶材有很大差別的。缺點:隨著活性氣體壓力的增加，靶材表面也可能形成-一層相應的化合物，並導致濺射和薄膜沉積速率的降低，稱為靶中毒。
