[发明专利]电介质薄膜、薄膜电容器及其制作方法

权利要求书

1.一种电介质薄膜，其特征在于：薄膜组分为Ba_1-x-ySr_yMn_xTiO₃，其中0≤y＜1，0＜x≤0.05。

2.如权力要求1所述的电介质薄膜，其特征在于：所述薄膜具有钙钛矿结构。

3.如权利要求2所述的电介质薄膜，其特征在于：薄膜厚度小于1μm；薄膜的介电常数大于等于400，介电损耗低于等于0.02，漏电流密度小于等于100μA/cm²。

4.一种采用权利要求1至3中任意一项所述的电介质薄膜制成的薄膜电容器，其特征在于：该电容器包括充当底电极的金属箔、所述电介质薄膜以及在所述电介质薄膜上形成的顶电极。

5.如权利要求4所述的薄膜电容器，其特征在于：所述底电极为表面粗糙度＜20nm的金属箔。

6.一种采用如权利要求1-3中任意一项所述的电介质薄膜制备薄膜电容器的方法，其特征在于：包括以下步骤：

提供一种含有Ba²⁺、Sr²⁺、Mn²⁺、Ti⁴⁺和氧元素的前驱体溶液；

将作为底电极的金属箔抛光至粗糙度＜20nm；

将所述前驱体溶液沉积于金属箔之上形成所述电介质薄膜；

在温度区间400～600℃进行预退火；

在700～900℃温度区间进行最后退火；

在电介质薄膜之上沉积顶电极。

7.如权利要求6所述的制备薄膜电容器的方法，其特征在于：所述前驱体溶液中，Ba²⁺、Sr²⁺和Mn²⁺的摩尔数之和等于Ti⁴⁺的摩尔数。

8.如权利要求6所述的制备薄膜电容器的方法，其特征在于：所述最后退火步骤中，自动得到具有钙钛矿结构的Ba_1-y-xSr_yMn_xTiO₃薄膜，其中0≤y＜1，0＜x≤0.05；

9.如权利要求6所述的制备薄膜电容器的方法，其特征在于，在预退火和最后退火步骤中，氧分压均维持在10^-60～10^-20atm之间。

10.如权利要求6所述的制备薄膜电容器的方法，其特征在于，所述前驱体溶液的浓度在0.1～0.5mol/L之间。