CoTaZr薄膜及其在薄膜電感器中的應(yīng)用研究.pdf

1、電子系統(tǒng)向高集成度、高頻寬帶化方向發(fā)展，對(duì)各種電子元器件提出了向小型化薄膜化發(fā)展的要求。本文采用磁控濺射法制備CoTaZr薄膜，利用掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀、能譜儀、振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)對(duì)薄膜的形貌、晶體結(jié)構(gòu)、成分和飽和磁化強(qiáng)度進(jìn)行了研究，分析了沉積工藝及熱處理對(duì)薄膜生長(zhǎng)及其性能的影響。另外，將最佳工藝參數(shù)制備的CoTaZr薄膜作為磁芯，分別制備出了線圈形狀為折線形、矩形螺旋形、圓形螺旋形的三明治型薄膜電感器，以及含有Co、CoTaZr、

2、CoTaZr-Al2O3三種薄膜磁芯的薄膜電感器，還有以在不同溫度下熱處理后的CoTaZr薄膜作為磁芯的薄膜電感器，采用精密LCR電容及磁性元件測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試上述電感器的低頻性能，研究了磁芯、線圈形狀對(duì)電感性能的影響。其研究結(jié)果如下:
　　1)在SiO2玻璃基體上，濺射時(shí)間為20min，在1Pa的氣壓下，隨著濺射功率的增大，薄膜由疏松變?yōu)橹旅?，CoTaZr薄膜的沉積速率基本上成線性增加，而薄膜的電阻率卻隨著功率的增大就而減小。功率在

3、90W時(shí)樣品顯示了較高的飽和磁化強(qiáng)度。
　　2)在不同的偏壓條件下，所有的CoTaZr薄膜的XRD圖譜上均出現(xiàn)(311)衍射峰。隨著偏壓的增大，此衍射峰強(qiáng)度基本保持不變，但是可以觀察到CoTaZr薄膜中出現(xiàn)(220)晶面衍射峰。薄膜的電阻率隨偏壓的增大呈遞減趨勢(shì)。
　　3)基片背面外加磁場(chǎng)有效提高了薄膜沉積速率和薄膜樣品的飽和磁化強(qiáng)度。
　　4)隨熱處理溫度的提高，薄膜的電阻率逐漸降低，熱處理溫度為300℃時(shí)，薄膜的飽

4、和磁化強(qiáng)度有較大提高。
　　5)圓形螺旋線圈電感器的電感量最大，其次是矩形螺旋形線圈電感器，折線形線圈電感器具有最低值。而圓形螺旋線圈電感器的品質(zhì)因數(shù)是最優(yōu)的。
　　6)分析比較以三種不同材料為薄膜磁芯的繞線形狀線圈的薄膜電感器（包括Co、CoTaZr、CoTaZr-Al2O3）的性能可知，以CoTaZr和Co薄膜為磁芯的電感器的電感量較高，以CoTaZr-Al2O3薄膜磁芯的電感器的品質(zhì)因數(shù)最大。
　　7)150℃和