薄膜变压器、电感器磁芯材料的性能要求

OoNbZr磁性薄膜

CoNbZrl35-35]作为典型的非晶软磁薄膜材料，具有高的饱和磁化强度Ms和大的磁导率肛。由于自然共振频率，=，0面面i瓦，因而高的Ms可以大大提高自然共振频率，使f,>lGHz，这样由于材料使用频段的扩宽必将扩展薄膜变压器的使用频率，得到优良的高频薄膜变压器。并且CoNbZr非晶薄膜的电阻率是cu导线的50倍，因而在磁性膜与导线之间可以不用制作绝缘层，这将大大减小制作的难度。成开友‘3明研究表明，高的溅射功率和合适的溅射气压有利于降低CrZrNb薄膜矫顽力；通过旋转磁场热处理可改善薄膜的性能，进一步降低矫顽力。图2．1为CoNrNb在不同溅射气压的磁谱曲线。

FeCrTaN磁性薄膜

FeCrTaN磁性薄膜I帅1是由＆、cr、Ta在N2中反应溅射形成的。在未进行任何加热处理的情况下，它具有低的矫顽力(Hc--96Mm)，高的饱和磁化强度4nMs>20KG和相对较大的磁晶各向异性场仇=1600A／m一8000A／m，这使得它在GHz频段具有高的磁导率和低损耗，其自然共振频率，>2GHz，是一种难得的高频软磁薄膜材料。

删软磁薄膜在未加雨层作为缓冲层时，其是各向同性的，但当溅射上500A厚的Ti后，该磁性薄膜变为各向异性，且沿难磁化方向pc=1500，沿易磁化轴lae=0，将其在磁场下退火后，Hk大大增加，使其自然共振频率由FeTaN的10M上升到100MHz。采用TdFeTaN磁性薄膜可以制作电感量较大薄膜变压器。

T—M—O系颗粒型纳米晶膜¨，’”’叫J，其中T是过渡族元素及其合金，在膜中呈颗粒型纳米晶相或非晶相，是软磁性的来源；M代表Mg、m、Zr、Hf、Si、稀土等元素；M一0在膜中呈氧化物绝缘层，包围在磁性纳米颗粒周围，是高电阻的来源。膜中磁性相含量决定Bs，氧化物含量决定p。故西与p处于相互竞争的境地，对它们的要求需根据用途进行折中。T—M—O系颗粒型膜包含纳米晶膜和非晶膜，制膜的主要方法为反应性溅射和反应性蒸镀。其中典型代表为CoPdSiO[181磁性颗粒膜，具有大的磁晶各向异性场和大的饱和磁化强度Ms，因而其自然共振频率可以达到3．5GHz以上。用其制作的薄膜电感的电感量在GHZ频段大于用CoNbZr磁性薄膜材料制作的电感。在Co靶表面贴si02和Pd片，通过控制各种材料的面积比来控制各组分的含量，然后采用RF溅射沉积CoPdSiO薄膜。1

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