介质薄膜性能

在薄膜电路中，使用的A1、Nb、Zr等金属薄膜，是在电解液中用阳极氧化形成。薄膜的厚度取决于外加电压。每伏电压形成的介质厚度称为阳极化常数。铝的为1. 36nm/V。

如Al,Hf、Nb、Zr等金属的阳极氧化介质薄膜，辉光放电制成的聚合物介质薄膜以及氮化铝薄膜等。阳极氧化物的介电常数如下:Al203 10,HfO2 45,Nb2O5 41,WO3 42。

介质薄膜是指在混合集成电路中，除SiO, SiO2, BaTiO3‑、Y2O3、Si3N4 ,钽基介质薄膜以外的其它介质薄膜 。

有机聚合物薄膜的制备方法有：

(1)将聚合物的溶液摊开，然后将溶剂挥发，制得介质薄膜;

(2)将有机单体摊开，而后加热或用紫外线使其聚合 。

常用的有机薄膜是聚对亚苯(基)二甲基。其它介质薄膜主要用于制作薄膜电容器。如Al-A12O3-Al薄膜电容器是一种廉价电容器。Al2O3薄膜也可用作绝缘层 。

用分子动力学方法模拟电介质纳米薄膜的导热系数，探讨纳米尺度下电介质（硅）薄膜导热系数的尺寸效应，从分子的尺度研究纳米尺度薄膜导热的物理机制以及载热粒子的平均自由程与薄膜尺度相当时量子效应对热量传输的影响，该研究可为目前无法实验测量的硅纳米薄膜的导热系数提供可靠的数值预报方法，为微硅器件的热分析和热设计提供物性参数。 2100433B

在薄膜电路中主要有四种薄膜：导电、电阻、介质和绝缘薄膜。导电薄膜用作互连线、焊接区和电容器极板。电阻薄膜形成各种微型电阻。介质薄膜是各种微型电容器的介质层。绝缘薄膜用作交叉导体的绝缘和薄膜电路的保护层。各种薄膜的作用不同，所以对它们的要求和使用的材料也不相同。

对导电薄膜的要求除了经济性能外，主要是导电率大，附着牢靠，可焊性好和稳定性高。因尚无一种材料能完全满足这些要求，所以必须采用多层结构。常用的是二至四层结构，如铬-金（Cr-Au）、镍铬-金（NiCr-Au）、钛-铂-金（Ti-Pt-Au）、钛-钯-金（Ti-Pd-Au）、钛-铜-金（Ti-Cu-Au）、铬-铜-铬-金（Cr-Cu-Cr-Au）等。

微型电容器的极板对导电薄膜的要求略有不同，常用铝或钽作电容器的下极板，铝或金作上极板。

对电阻薄膜的主要要求是膜电阻范围宽、温度系数小和稳定性能好。最常用的是铬硅系和钽基系。在铬硅系中有镍-铬(Ni-Cr)、铬-钴（Cr-Co）、镍-铬-硅（Ni-Cr-Si）、铬-硅（Cr-Si）、铬-氧化硅(Cr-SiO)、镍铬-二氧化硅（NiCr－ ）。属于钽基系的有钽（Ta）、氮化钽（Ta2N）、钽-铝-氮（Ta－Al－N）、 钽-硅（Ta-Si）、钽-氧-氮（Ta-O-N）、钽-硅-氧（Ta-Si-O）等。

对介质薄膜要求介电常数大、介电强度高、损耗角正切值小,用得最多的仍是硅系和钽系。即氧化硅（SiO）、二氧化硅、氧化钽和它们的双层复合结构： -SiO和 -SiO₂。有时还用氧化钇，氧化铪和钛酸钡等。

为了减小薄膜网路中的寄生效应，绝缘薄膜的介电常数应该很小，因而采用氧化硅（SiO）、二氧化硅、氮化硼（BN）、氮化铝（AlN）、氮化硅等，适合于微波电路。