[发明专利]一种全透型薄膜压控变容管及其制备方法

权利要求书

1.一种全透型薄膜压控变容管，包括导电玻璃衬底和电极，其特征在于，在玻璃衬底(1)的上面依次设置有ITO薄膜(2)、BST薄膜(3)和ITO电极(4)；

所述ITO薄膜(2)即掺锡氧化铟薄膜，化学式为Sn_xIn_1-xO，其中0.02<x<0.04；

所述BST薄膜(3)即钛酸锶钡基薄膜，化学式为Ba_xSr_1-xTiO₃，其中x＝0.3～0.7；

该全透型薄膜压控变容管的制备方法，具有如下步骤：

(1)采用固相烧结法制备Ba_xSr_1-xTiO₃靶材及ITO靶材；

按Ba_xSr_1-xTiO₃，其中x＝0.3～0.7对应元素的化学计量比称取BaCO₃、SrCO₃和TiO₂，经充分混合后，压制成型，再置于箱式电炉中逐步升温至1150℃，并保温10小时，制得Ba_xSr_1-xTiO₃靶材；

按Sn_xIn_1-xO，其中0.02<x<0.04对应元素的化学计量比称取SnO₂和In₂O₃，经充分混合后，压制成型，再置于箱式电炉中逐步升温至1150℃，并保温10小时，制得ITO靶材；

(2)将清洁干燥的衬底放入磁控溅射样品台上；

(3)将磁控溅射系统的本底真空抽至P＝1.0×10^-6～7.0×10^-6Torr，然后加热衬底至400～500℃；

(4)在步骤(3)系统中，使用Ar和O₂作为溅射气体，溅射功率为50～200W，进行沉积得到厚度为150～600nm的ITO导电薄膜电极；

(5)步骤(4)停止后，使用Ar和O₂作为溅射气体，溅射功率为50～200W，进行沉积得到厚度为150～400nm的Ba_xSr_1-xTiO₃薄膜；

(6)步骤(5)停止后，待衬底温度降至100℃以下时，取出制品，在氧气气氛炉中进行后退火处理；

(7)在步骤(5)退火处理后的Ba_xSr_1-xTiO₃薄膜上面，利用掩膜版，采用磁控溅射法制备厚度为100～600nm的ITO透明电极，制得全透型Ba_xSr_1-xTiO₃薄膜压控变容管。

2.根据权利要求1的一种全透型薄膜压控变容管，其特征在于，所述步骤(1)的原料BaCO₃、SrCO₃和TiO₂的纯度均在99％以上；SnO₂和In₂O₃的纯度均在99.9％以上。

3.根据权利要求1的一种全透型薄膜压控变容管，其特征在于，所述步骤(2)的衬底为石英、普通玻璃或者蓝宝石衬底。

4.根据权利要求1的一种全透型薄膜压控变容管，其特征在于，所述步骤(4)或(5)的Ar和O₂的纯度均在99.99％以上，磁控溅射系统中的氧气和氩气的分压比在1/15与1/4之间。

5.根据权利要求1的一种全透型薄膜压控变容管，其特征在于，所述步骤(4)或(5)沉积得到的薄膜厚度通过调节工艺参数或者沉积时间来控制。

6.根据权利要求1的一种全透型薄膜压控变容管，其特征在于，所述步骤(6)的氧气氛炉中通入的氧气压强≤0.1Mpa，氧气纯度≥99％。

7.根据权利要求1的一种全透型薄膜压控变容管，其特征在于，所述步骤(6)的退火温度为700℃，退火时间为5～60min。

8.根据权利要求1的一种全透型薄膜压控变容管，其特征在于，所述步骤(7)的ITO透明电极为圆形电极，直径为0.1～0.3mm。

9.根据权利要求1的一种全透型薄膜压控变容管，其特征在于，该全透型Ba_xSr_1-xTiO₃薄膜变容管的透过率≥70％；调谐率≥40％，测试频率为100KHz。