非平衡磁控溅射沉积Ta-N薄膜的结构与电学性能研究 被引量：11

1

作者 杨文茂 张琦 +2 位作者 陶涛 冷永祥 黄楠 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1593-1595,1602,共4页

采用直流反应非平衡磁控溅射技术在单晶Si（100）和玻璃表面沉积氮化钽（Ta-N）薄膜。分别测试了薄膜的结构、成分、电阻率和吸收光谱，研究了氯氩流量比（N2：Ar）变化对Ta—N薄膜的结构和电学性能的影响。研究结果表明随N2：Ar增加，... 采用直流反应非平衡磁控溅射技术在单晶Si（100）和玻璃表面沉积氮化钽（Ta-N）薄膜。分别测试了薄膜的结构、成分、电阻率和吸收光谱，研究了氯氩流量比（N2：Ar）变化对Ta—N薄膜的结构和电学性能的影响。研究结果表明随N2：Ar增加，依次生成六方结构的γ-Ta2N、面心立方结构（fcc）的δ-TaNx体心四方结构（bct）的TaNx；N2：Ar在0．2～0．8的范围内，Ta—N薄膜中只存在着fcc δ-TaNx；当N2：Ar〉1之后，Ta—N薄膜中fCC δ-TaN，和bct TaNx共存。Ta—N薄膜电阻率随N2：Ar流量比增加持续增加，当N2：Ar为1．2时，薄膜变为绝缘体，光学禁带宽度为1．51eV。 展开更多

关键词 Ta-N 薄膜 非平衡磁控溅射 反应溅射 XRD 电阻率

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星用微波集成电路TaN薄膜电阻的功率耐受值研究

2

作者 张楠 王平 杨钊 《空间电子技术》 2024年第1期33-38,共6页

氮化钽(tantalum nitride,TaN)薄膜电阻电路是星载放大器、功分器等典型产品中必不可少的组成部分。在较大功率信号施加的条件下,TaN埋嵌电阻部位热效应较强,出现电路失效或烧毁的可能性也较其他部位大。星载微波单机应用环境条件恶劣,... 氮化钽(tantalum nitride,TaN)薄膜电阻电路是星载放大器、功分器等典型产品中必不可少的组成部分。在较大功率信号施加的条件下,TaN埋嵌电阻部位热效应较强,出现电路失效或烧毁的可能性也较其他部位大。星载微波单机应用环境条件恶劣,对于薄膜电阻的应用可靠性要求极高,常规侧重高温工况,热处理等条件下的氮化钽电阻功率耐受性研究无法得到实际星载应用工况中氮化钽电阻的功率特性,势必需要通过模拟实际应用工况和边界条件,通过设计制作氧化铝基板上不同尺寸TaN薄膜电阻样件,测量在施加不同电流的工况下电阻表面和电阻电极的温度,并根据电阻表面最大允许温升对应的电流,计算出可耐受的最大功率,完成了TaN薄膜电阻的功率耐受性研究。研究结果表明,在基板厚度一定时,随着电阻面积增大,薄膜电阻耐受功率呈增大趋势;较大尺寸薄膜电阻的功率耐受随着基板厚度的增加而降低。此研究结果对后续优化星用微波电路设计,提高宇航微波产品应用可靠性,减少不必要的设计冗余,有重要意义。 展开更多

关键词 氮化钽 薄膜电路 功率密度

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MMIC芯片衰减器的设计与检测 被引量：3

3

作者 王聪玲 钟清华 +2 位作者 龙立铨 张铎 张青 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期86-90,共5页

本文提供了一种单片微波集成电路(MMIC)芯片衰减器,采用氮化钽薄膜作为电阻材料,利用嵌套掩膜刻蚀技术将芯片衰减器结构一层一层套刻在陶瓷基片上。主要研究了利用氮化钽薄膜电阻制作芯片衰减器的优点,结合HFSS仿真软件,建立3 dB和10 d... 本文提供了一种单片微波集成电路(MMIC)芯片衰减器,采用氮化钽薄膜作为电阻材料,利用嵌套掩膜刻蚀技术将芯片衰减器结构一层一层套刻在陶瓷基片上。主要研究了利用氮化钽薄膜电阻制作芯片衰减器的优点,结合HFSS仿真软件,建立3 dB和10 dB芯片衰减器的有限元模型,并对实物产品进行测试验证。试验结果表明:3 dB芯片衰减器在DC～20 GHz工作频率内有较好的衰减响应,回波损耗在整个宽频带内都小于-20 dB,衰减量偏差在DC～12 GHz工作频率内小于±0.3 dB。10 dB芯片衰减器在DC～20 GHz工作频率内也有较好的衰减响应,回波损耗在整个宽频带内都小于-19 dB,衰减量偏差在DC～12 GHz工作频率内小于±0.35 dB。 展开更多

关键词 嵌套掩膜刻蚀 HFSS仿真 MMIC芯片衰减器 氮化钽薄膜 回波损耗

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钽氮化合物电阻薄膜的研究进展 被引量：1

4

作者 杨曌 付振晓 +3 位作者 沓世我 王鑫豪 姚日晖 宁洪龙 《真空》 CAS 2022年第6期34-39,共6页

钽氮化合物薄膜材料具有电阻温度系数小、化学稳定性高、功率耐受性好和阻值可调范围大等优点,是高性能电阻薄膜的优选材料。本文综述了钽氮化合物薄膜材料的研究进展,从材料的制备工艺参数、后处理方式、微观相结构和元素掺杂等出发,... 钽氮化合物薄膜材料具有电阻温度系数小、化学稳定性高、功率耐受性好和阻值可调范围大等优点,是高性能电阻薄膜的优选材料。本文综述了钽氮化合物薄膜材料的研究进展,从材料的制备工艺参数、后处理方式、微观相结构和元素掺杂等出发,挖掘了获得高性能薄膜电阻的核心影响因素;结合国内外研究现状,对钽氮化合物薄膜电阻进一步发展存在的难点进行了分析。钽氮化合物薄膜已经成为电子功能材料发展的关键之一,通过元素掺杂和后处理改善薄膜质量将成为进一步拓展其应用领域的重要手段。 展开更多

关键词 电子功能薄膜 钽氮化物 薄膜电阻 物相

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磁控溅射制备氮化钽导电薄膜及其性能研究 被引量：2

5

作者 梁军生 陈亮 +2 位作者 王金鹏 张朝阳 王大志 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期36-39,共4页

为了研制应用于超高温薄膜传感器的敏感层,采用直流磁控反应溅射,在硅基底上制备了氮化钽薄膜。研究了氮分压对薄膜微观结构和电阻率的影响。采用X射线衍射仪测试了氮化钽薄膜的物相结构,采用场发射扫描电子显微镜(SEM)观察了薄膜的表... 为了研制应用于超高温薄膜传感器的敏感层,采用直流磁控反应溅射,在硅基底上制备了氮化钽薄膜。研究了氮分压对薄膜微观结构和电阻率的影响。采用X射线衍射仪测试了氮化钽薄膜的物相结构,采用场发射扫描电子显微镜(SEM)观察了薄膜的表面形貌和断面形貌。利用半导体参数测试系统和三维手动探针台测量了氮化钽薄膜的电阻率。结果表明:在2%氮分压下,薄膜的物相结构为Ta N_(0.1),在3%氮分压下,薄膜的物相结构为Ta_2N,而当氮分压在4%~6%的情况下,薄膜的物相结构为Ta N。采用真空烘箱对氮化钽薄膜进行高温热处理。结果表明,薄膜电阻率从(80~433)×10^(-6)Ω·cm提升到了(120~647)×10^(-6)Ω·cm。 展开更多

关键词 反应溅射 氮化钽薄膜 氮分压 物相结构 热处理 电阻率

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溅射制作埋嵌电阻的TaN薄膜电阻率的控制

6

作者 白亚旭 袁正希 +2 位作者 何为 何波 莫芸琦 《印制电路信息》 2010年第12期55-58,共4页

文章介绍的是由射频(RF)溅射反应沉淀制备的TaN薄膜,以及在各种N2/Ar气流比例和工作压力下测试其电阻率变化。从X射线衍射(X-RD)图像和四点探针测试仪测试的TaNx薄膜方块电阻来看。研究发现,TaNx薄膜电阻率发生突变的原因主要是由于N2... 文章介绍的是由射频(RF)溅射反应沉淀制备的TaN薄膜,以及在各种N2/Ar气流比例和工作压力下测试其电阻率变化。从X射线衍射(X-RD)图像和四点探针测试仪测试的TaNx薄膜方块电阻来看。研究发现,TaNx薄膜电阻率发生突变的原因主要是由于N2分压的作用而使TaNx薄膜晶体结构发生了变化。当六边形结构的TaN薄膜变成面心立方行结构时,薄膜电阻从16Ω/sq增加到1396Ω/sq。但是,在晶体结构不变和一定的工作压力范围内,我们能把TaN薄膜的电阻率控制在69Ω/sq到875Ω/sq范围内。在扫描电子显微镜(SEM)成像中,晶粒尺寸随着工作压力的增加将会有所减小。 展开更多

关键词 氮化钽 电阻率 方块电阻 溅射反应

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(Ti,Ta)N三元薄膜的制备和表征 被引量：2

7

作者 李立 焦新莹 刘鸿鹏 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期689-693,共5页

在用真空阴极弧制备TiN和TaN两种薄膜的基础上,采用两个独立的金属弧源同时放电的方法成功制备出(Ti,Ta)N三元薄膜。通过X射线衍射、X射线光电子能谱、原子力显微镜对TiN、TaN和(Ti,Ta)N薄膜的微结构、化学组分、表面形貌进行了比较分析... 在用真空阴极弧制备TiN和TaN两种薄膜的基础上,采用两个独立的金属弧源同时放电的方法成功制备出(Ti,Ta)N三元薄膜。通过X射线衍射、X射线光电子能谱、原子力显微镜对TiN、TaN和(Ti,Ta)N薄膜的微结构、化学组分、表面形貌进行了比较分析,发现制备的(Ti,Ta)N三元薄膜是以立方结构为主的固溶体相构成,另外还存在单斜结构的Ta3N5相。与两种二元薄膜相比,其XRD图谱的衍射峰显著变宽,择优取向(200)的择优程度进一步加强。三元薄膜表面的Ti∶Ta∶N比为0.46∶0.34∶1,晶粒大小为纳米尺度。 展开更多

关键词 氮化钛薄膜氮化钽薄膜 (Ti Ta)N三元薄膜 真空阴极弧沉积

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基于微系统IPD工艺的功分网络制造技术 被引量：1

8

作者 崔凯 李浩 +3 位作者 谢迪 张兆华 齐昆仑 孙毅鹏 《电子机械工程》 2021年第4期40-43,共4页

集成无源器件(Integrated Passive Device,IPD)具有高集成度、高精度、高可靠性的优势,在射频微波领域极具应用前景,但薄膜多层电路及高精度电阻制作是限制其广泛应用的关键问题。文中基于IPD技术设计制作了毫米波Wilkinson带状线功率分... 集成无源器件(Integrated Passive Device,IPD)具有高集成度、高精度、高可靠性的优势,在射频微波领域极具应用前景,但薄膜多层电路及高精度电阻制作是限制其广泛应用的关键问题。文中基于IPD技术设计制作了毫米波Wilkinson带状线功率分配/合成器,通过薄膜多层技术实现了2层苯并环丁烯(BCB)介质、3层布线的多层结构,最小线宽和线距皆为20μm。通过反应磁控溅射方法在BCB介质表面制备了50Ω/□和100Ω/□的TaN高精度薄膜电阻。片上集成的功分网络的工作频率为30-40 GHz,频带内各个端口的回波损耗为-15dB,插入损耗为(4.6±0.2)dB。该研究突破了硅基薄膜多层高密度布线技术,制作了功分器并对其进行了测试,为射频微系统无源网络一体化集成提供了有效的解决方案。 展开更多

关键词 射频微系统 集成无源器件 功分器 多层薄膜 氮化钽薄膜电阻

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用网状阴极法在碳钢表面沉积氮化钽薄膜 被引量：1

9

作者 窦瑞芬 田林海 +2 位作者 潘俊德 陈飞 赵晋香 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2002年第5期27-29,共3页

介绍了一种新型的在钢铁基体上制备氮化钽薄膜的方法———网状阴极法。其设备简单、价格低廉。实验中发现 ,在各个参数配比合适的条件下 ,可制备出结构为fcc(面心立方 )和hex(密排六方 )的氮化钽薄膜。薄膜较致密且均匀 ,与基体的结合... 介绍了一种新型的在钢铁基体上制备氮化钽薄膜的方法———网状阴极法。其设备简单、价格低廉。实验中发现 ,在各个参数配比合适的条件下 ,可制备出结构为fcc(面心立方 )和hex(密排六方 )的氮化钽薄膜。薄膜较致密且均匀 ,与基体的结合好。同时分析了在最佳工艺参数条件下合成氮化钽膜的成分、组织、表面、断口形貌和结合力等。该方法为氮化钽薄膜作为结构材料使用提供了一种新的途径。 展开更多

关键词 网状阴极法 碳钢 表面沉积 氮化钽薄膜 空心阴极效应

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薄膜电路埋嵌电阻的制备及性能研究

10

作者 张魁 吴希全 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期498-502,共5页

在薄膜集成电路的制作工艺中,沉积电阻材料制作高精度、高稳定性的埋嵌薄膜电阻是一项关键技术,TaN由于具有良好的电阻范围和较高的可靠性而被广泛应用于薄膜电路中制作埋嵌电阻。研究了通过反应磁控溅射技术制备TaN薄膜电阻,并通过均... 在薄膜集成电路的制作工艺中,沉积电阻材料制作高精度、高稳定性的埋嵌薄膜电阻是一项关键技术,TaN由于具有良好的电阻范围和较高的可靠性而被广泛应用于薄膜电路中制作埋嵌电阻。研究了通过反应磁控溅射技术制备TaN薄膜电阻,并通过均匀性挡板改善薄膜的均匀性,获得了高均匀性TaN薄膜电阻。分析了氮气流量比,沉积扫描速率等工艺参数对TaN薄膜电阻性能的影响,讨论TaN薄膜电阻最佳的制备工艺。 展开更多

关键词 薄膜电路 氮化钽薄膜 方阻

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网状阴极法在碳钢表面沉积氮化钽薄膜的研究

11

作者 窦瑞芬 田林海 +2 位作者 潘俊德 陈飞 赵晋香 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期58-61,共4页

介绍了一种在钢铁基体上制备氮化钽薄膜的新方法———网状阴极法。其设备简单、价格低廉。实验中发现 ,在工艺参数调配合适的条件下 ,可制备出结构为面心立方和密排六方结构的氮化钽薄膜。薄膜较致密且均匀 ,与基体结合良好。分析了优... 介绍了一种在钢铁基体上制备氮化钽薄膜的新方法———网状阴极法。其设备简单、价格低廉。实验中发现 ,在工艺参数调配合适的条件下 ,可制备出结构为面心立方和密排六方结构的氮化钽薄膜。薄膜较致密且均匀 ,与基体结合良好。分析了优选工艺参数条件下合成的氮化钽膜的成分、组织、表面和断口形貌及结合力。 展开更多

关键词 网状阴极溅射 空心阴极效应 氮化钽薄膜

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微波电路用共面电极TaNx薄膜片式电阻器

12

作者 程超 赵海飞 +1 位作者 冯毅龙 杨俊锋 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2009年第8期55-58,共4页

采用反应溅射方法制作TaNx电阻薄膜,并通过溅射Ni、Au形成双层共面电极。研究了溅射条件对电阻薄膜组分的影响以及此类电阻器的微波特性。结果显示,溅射工作真空度小于0.5Pa,氮气体积分数大于5%时,可以得到阻值稳定的六方晶体结构TaNx... 采用反应溅射方法制作TaNx电阻薄膜,并通过溅射Ni、Au形成双层共面电极。研究了溅射条件对电阻薄膜组分的影响以及此类电阻器的微波特性。结果显示,溅射工作真空度小于0.5Pa,氮气体积分数大于5%时,可以得到阻值稳定的六方晶体结构TaNx电阻薄膜,其共面电极的电阻器使用频率上限大于20GHz。 展开更多

关键词 TaNx 共面电极 薄膜片式电阻器

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