Dresden 2003 – wissenschaftliches Programm
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DF: Dielektrische Festkörper
DF 8: Dielektrische und ferroelektrische Schichten, Nanostrukturen und Rastermethoden
DF 8.7: Vortrag
Donnerstag, 27. März 2003, 11:50–12:10, HSZ/403
Nichtlineares Hochfrequenzverhalten von ferroelektrischen SrTiO 3 Schichten und Schichtsystemen — •Roland Ott, Peter Lahl und Roger Woerdenweber — FZ Juelich, 52425 Juelich
SrTiO 3 Schichten zeichnen sich durch ferroelektrisches Verhalten mit einer Curie−Temperatur im Bereich von 50−70K aus, deren dielektrische Konstante durch das Anlegen einer Biasspannung gesteuert werden kann. In diesem Bericht soll nun das Verhalten von gesputterten STO−Schichten bei hohen hf−Leistungen diskutiert werden. Nichtlineares dielektrisches Verhalten wurde hierzu mittels Bestimmung der Intermodulationsstoerungen (IMD) charakterisiert, indem zwei primaere hf−Signale (f1 =1,94GHz, f2=1,96GHz) in planare STO−Kapazitaeten mit Spaltbreiten von 2−10 µm eingespeist und die entstehenden parasitaeren Signale bei den Frequenzen f=2fi−fj als Funktion der Primaerleistung gemessen wurden. IMD−Signale konnten bei tiefen Temperaturen T < 150K detektiert werden (Aufloesung der Messung ca. −100dBm). Die Abhaengigkeit der Intermodulationen, u.a. TOI (third order interception) und Steigung von strukturellen Eigenschaften der Schichten, als auch die Korrelation der IMD−Signale mit den dielektrischen Eigenschaften (є, tanδ und Abstimmbarkeit) werden vorgestellt. Desweiteren sollen die Konsequenzen der Nichtlinearitaet fuer die Verwendung von STO in frequenzabstimmbaren Mikrowellenbauelementen (z.B. im Mobilfunk) diskutiert werden.