SBIR Phase I: Ferroelectric Thin Films on Low-Cost Substrates for Wireless Applications

SBIR 第一阶段:用于无线应用的低成本基板上的铁电薄膜

基本信息

  • 批准号:
    0109447
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 10万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2001
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2001-07-01 至 2001-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This Small Business Innovation Research (SBIR) Phase I project is aimed at producing high-quality BaxSr1-xTiO3 (BST) films with low dielectric losses and high tunability on low-cost substrates (sapphire and metal). These ferroelectric thin films are of great interest for advanced tunable microwave devices that are being used in, for example, wireless telecommunication hardware. To date, there are only two process technologies (PLD and MOCVD) that allow depositing BST onto sapphire and none exists for depositing BST onto metallic substrates. Hence, there is a compelling technical and commercial need to develop an advanced deposition process that can overcome these apparent shortcomings. In related work we have shown that the proprietary Combustion Chemical Vapor Deposition (CCVD) process can deposit high-quality, epitaxial BST thin films onto a variety of substrates. The goal of this Phase I program is to demonstrate the capability of the CCVD process to produce tunable microwave devices using CCVD-grown thin films of ferroelectric BaxSr1-xTiO3 (BST). The effect of systematically varying film composition and substrate on thin-film properties will be investigated with a special focus towards the intended wireless applications.The market for low cost, tunable microwave devices continues to grow every year as the world untethers itself from the telephone lines. Over $300 million worth wireless handsets were sold this past year and that number is projected to rise to over $1.5 billion by the year 2005. Tunable devices also benefit the manufacturers of RF radios, satellite communication equipment, and active antennas. There is a tremendous interest in low-cost phase shifters with a price target of approx. $5. This goal is achievable with the right combination of advanced thin films, low-cost substrate and high-volume deposition technology.
这个小企业创新研究(SBIR)第一阶段项目旨在生产高质量的BaxSr1-xTiO3 (BST)薄膜,该薄膜具有低介电损耗和高可调性,可用于低成本衬底(蓝宝石和金属)。这些铁电薄膜对于先进的可调谐微波器件非常有意义,例如用于无线通信硬件。迄今为止,只有两种工艺技术(PLD和MOCVD)可以将BST沉积到蓝宝石上,而不存在将BST沉积到金属基板上的工艺技术。因此,迫切需要开发一种先进的沉积工艺来克服这些明显的缺点。在相关工作中,我们已经证明了专有的燃烧化学气相沉积(CCVD)工艺可以在各种衬底上沉积高质量的外延BST薄膜。这个第一阶段计划的目标是证明CCVD工艺使用CCVD生长的铁电BaxSr1-xTiO3 (BST)薄膜生产可调谐微波器件的能力。系统地改变薄膜成分和衬底对薄膜性能的影响将被研究,并特别关注预期的无线应用。随着世界摆脱电话线的束缚,低成本、可调谐微波设备的市场每年都在持续增长。去年售出的无线手机价值超过3亿美元,预计到2005年这一数字将超过15亿美元。可调谐设备也有利于射频无线电、卫星通信设备和有源天线的制造商。人们对低成本移相器有着极大的兴趣,其目标价约为。5美元。这一目标可以通过先进薄膜、低成本衬底和大批量沉积技术的正确结合来实现。

项目成果

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