叶育红，周 骏，沈 亚，李 辉

（中国电子科技集团公司第55研究所，南京 210016）

1 引言

钛酸锶钡（BST）铁电薄膜是指具有铁电性且厚度为数十纳米到数微米的薄膜材料，它具有良好的铁电性、压电性、热释电性、电光及非线性光学等特性，可广泛应用于微电子学、光电子学、集成光学和微电子机械系统等领域，是目前高新技术研究的前沿和热点之一[1]。BST薄膜具有非线性强、漏电流小、不易疲劳、居里温度可调等特点[2]。GaN基材料作为第三代半导体材料，具有高击穿电场、高电子饱和速度、高迁移率、抗辐照、耐高温等特点，在微波毫米波高功率放大器方面具有很大的潜力，因此，研究磁电薄膜对GaN材料的调制效应是非常必要的。

目前报道的文献中已较为系统地研究了BST薄膜的组分、微结构、制备工艺、基片、底电段、晶化对升电性能的影响等。也有关于不同膜厚的BST薄膜的介电系数温度特性及BST薄膜的膜厚与介电性能关系的研究[3]，但BST薄膜对GaN衬底的传输特性影响并无研究报道。本文主要研究了BST薄膜的不同结构方式以及不同的BST薄膜材料参数对微波的传输特性影响，通过在GaN衬底上先生长BST薄膜后做传输线，以及先做传输线后生长BST薄膜等方式，来研究不同结构BST薄膜对微波性能的影响。通过电磁场仿真，就不同的薄膜材料参数对传输线特性的影响进行分析，为接下来GaN单片功率放大器设计提供一定的研究思路。

2 实验方法

出于成本考虑，本实验所使用的GaN材料生长在蓝宝石衬底上，蓝宝石介电常数为5.5，厚度为360μm，GaN介电常数9，厚度为2μm，BST薄膜材料组分为Ba0.6Sr0.4TiO3，厚度为150nm，介电常数及介质损耗角未知。……