電光移相器陣列用鐵電薄膜研究.pdf

1、利用光學(xué)相控陣實(shí)現(xiàn)電掃描技術(shù)在軍用雷達(dá)方面具有重要的應(yīng)用前景，其基本構(gòu)成單元是電光移相器。采用具有電光效應(yīng)、響應(yīng)速度快、熱穩(wěn)定性高、耐強(qiáng)激光的高性能鐵電薄膜鋯鈦酸鉛鑭(PLZT)和鈦酸鍶鋇(BST)制作電光移相器是實(shí)現(xiàn)電掃描技術(shù)的重要途徑。本文選擇ITO透明導(dǎo)電薄膜作為鐵電薄膜PLZT和BST的電極，用濺射法在石英玻璃上制備了ITO薄膜，用化學(xué)濕法刻蝕對(duì)ITO薄膜微圖形化，并初步探索了PLZT薄膜和BST薄膜的電光性能。
　　IT

2、O電極圖形化方法：刻蝕液為(HCl:HNO3:H2O)=50:3:50的混合溶液，刻蝕溫度為35℃，刻蝕速率約為30nm/min。對(duì)濺射法加高溫退火處理制備的鐵電薄膜PLZT和BST的選擇性優(yōu)于17:1。
　　研究了高光學(xué)和電光性能的PLZT(8/65/35)薄膜的制備工藝。沉積在ITO/quartz上的PLZT薄膜，經(jīng)700℃、Pb氛圍、20min退火處理后，在可見光范圍內(nèi)，平均透過率為81.3％，對(duì)應(yīng)的吸收邊帶位于350nm處

3、；折射率n=2.21(λ＝632.8nm)；消光系數(shù) k<0.040；吸收系數(shù)α=0.031×105cm-1，對(duì)應(yīng)的禁帶寬度 Eg=3.41eV。PLZT薄膜具有高階電光效應(yīng)，線性電光系數(shù) r=3.5×10-9m/V，二次電光系數(shù) R=2.9×10-16m2/V2，三次電光系數(shù)為8.9×10-24m3/V3，四次電光系數(shù)為1.4×10-31m4/V4。
　　沉積在ITO/quartz上的BST(60/40)薄膜，經(jīng)700℃、20m

4、in退火處理后，在可見光范圍內(nèi)，平均透過率為83.0%，對(duì)應(yīng)的吸收邊帶位于320nm處；折射率n=2.44(λ＝632.8nm)；消光系數(shù) k<0.013；吸收系數(shù)α=0.038×105cm-1，對(duì)應(yīng)的禁帶寬度Eg=3.68eV；BST薄膜表現(xiàn)出高階電光效應(yīng)，線性電光系數(shù)r=2.5×10-9m/V，二次電光系數(shù) R=2.3×10-16m2/V2，三次電光系數(shù)為9.4×10-24m3/V3，四次電光系數(shù)為1.3×10-31m4/V4。