介質(zhì)薄膜

在薄膜電路中，使用的A1、Nb、Zr等金屬薄膜，是在電解液中用陽(yáng)極氧化形成。薄膜的厚度取決于外加電壓。每伏電壓形成的介質(zhì)厚度稱(chēng)為陽(yáng)極化常數(shù)。鋁的為1. 36nm/V。

有機(jī)聚合物薄膜的制備方法有：

(1)將聚合物的溶液攤開(kāi)，然后將溶劑揮發(fā)，制得介質(zhì)薄膜;

(2)將有機(jī)單體攤開(kāi)，而后加熱或用紫外線使其聚合 。

介質(zhì)薄膜是指在混合集成電路中，除SiO, SiO2, BaTiO3?、Y2O3、Si3N4 ,鉭基介質(zhì)薄膜以外的其它介質(zhì)薄膜 。

如Al,Hf、Nb、Zr等金屬的陽(yáng)極氧化介質(zhì)薄膜，輝光放電制成的聚合物介質(zhì)薄膜以及氮化鋁薄膜等。陽(yáng)極氧化物的介電常數(shù)如下:Al203 10,HfO2 45,Nb2O5 41,WO3 42。

常用的有機(jī)薄膜是聚對(duì)亞苯(基)二甲基。其它介質(zhì)薄膜主要用于制作薄膜電容器。如Al-A12O3-Al薄膜電容器是一種廉價(jià)電容器。Al2O3薄膜也可用作絕緣層 。

用分子動(dòng)力學(xué)方法模擬電介質(zhì)納米薄膜的導(dǎo)熱系數(shù)，探討納米尺度下電介質(zhì)（硅）薄膜導(dǎo)熱系數(shù)的尺寸效應(yīng)，從分子的尺度研究納米尺度薄膜導(dǎo)熱的物理機(jī)制以及載熱粒子的平均自由程與薄膜尺度相當(dāng)時(shí)量子效應(yīng)對(duì)熱量傳輸?shù)挠绊?，該研究可為目前無(wú)法實(shí)驗(yàn)測(cè)量的硅納米薄膜的導(dǎo)熱系數(shù)提供可靠的數(shù)值預(yù)報(bào)方法，為微硅器件的熱分析和熱設(shè)計(jì)提供物性參數(shù)。 2100433B

在薄膜電路中主要有四種薄膜：導(dǎo)電、電阻、介質(zhì)和絕緣薄膜。導(dǎo)電薄膜用作互連線、焊接區(qū)和電容器極板。電阻薄膜形成各種微型電阻。介質(zhì)薄膜是各種微型電容器的介質(zhì)層。絕緣薄膜用作交叉導(dǎo)體的絕緣和薄膜電路的保護(hù)層。各種薄膜的作用不同，所以對(duì)它們的要求和使用的材料也不相同。

對(duì)導(dǎo)電薄膜的要求除了經(jīng)濟(jì)性能外，主要是導(dǎo)電率大，附著牢靠，可焊性好和穩(wěn)定性高。因尚無(wú)一種材料能完全滿(mǎn)足這些要求，所以必須采用多層結(jié)構(gòu)。常用的是二至四層結(jié)構(gòu)，如鉻-金（Cr-Au）、鎳鉻-金（NiCr-Au）、鈦-鉑-金（Ti-Pt-Au）、鈦-鈀-金（Ti-Pd-Au）、鈦-銅-金（Ti-Cu-Au）、鉻-銅-鉻-金（Cr-Cu-Cr-Au）等。

微型電容器的極板對(duì)導(dǎo)電薄膜的要求略有不同，常用鋁或鉭作電容器的下極板，鋁或金作上極板。

對(duì)電阻薄膜的主要要求是膜電阻范圍寬、溫度系數(shù)小和穩(wěn)定性能好。最常用的是鉻硅系和鉭基系。在鉻硅系中有鎳-鉻(Ni-Cr)、鉻-鈷（Cr-Co）、鎳-鉻-硅（Ni-Cr-Si）、鉻-硅（Cr-Si）、鉻-氧化硅(Cr-SiO)、鎳鉻-二氧化硅（NiCr－ ）。屬于鉭基系的有鉭（Ta）、氮化鉭（Ta2N）、鉭-鋁-氮（Ta－Al－N）、 鉭-硅（Ta-Si）、鉭-氧-氮（Ta-O-N）、鉭-硅-氧（Ta-Si-O）等。

對(duì)介質(zhì)薄膜要求介電常數(shù)大、介電強(qiáng)度高、損耗角正切值小,用得最多的仍是硅系和鉭系。即氧化硅（SiO）、二氧化硅、氧化鉭和它們的雙層復(fù)合結(jié)構(gòu)： -SiO和 -SiO₂。有時(shí)還用氧化釔，氧化鉿和鈦酸鋇等。

為了減小薄膜網(wǎng)路中的寄生效應(yīng)，絕緣薄膜的介電常數(shù)應(yīng)該很小，因而采用氧化硅（SiO）、二氧化硅、氮化硼（BN）、氮化鋁（AlN）、氮化硅等，適合于微波電路。