文档介绍：湖北大学
硕士学位论文
AlN薄膜腔声谐振滤波器的设计与制备
姓名:胡宽
申请学位级别:硕士
专业:材料学
指导教师:顾豪爽
20090501
摘要无线通信技术的迅猛发展对频率器件提出了微型化、低功耗、高性能等要求。传统射频频率器件的解决方案主要是微波介质陶瓷和声表面波际酢G罢咚溆薪虾的性能,但体积太大;后者体积虽小,但存在着工作频率不高、插入损耗较大、功率容茸酆狭私橹侍沾尚阅苡旁胶蚐体积较小的优势,又克服两者的缺点,其工作频率高、功率容量大、损耗低、体积小,是目前唯一有望集成的射频滤波器技术,正成为国内外研究的热点。为了模拟器件性能和指导器件的制备,本文从基本的压电方程和运动学方程出发,推导了谐振器的一维刃У缏纺P陀隡P停蒙淦捣抡嫒砑,对滤波器进行电路设计与仿真,模拟了器件的频率特性,沟绫∧ぷ魑1∧で簧痴衿鞯挠叛⊙沟绮牧希瞧骷谱鞯牟牧匣 1疚采用射频磁控反应溅射技术,通过优化溅射工艺条件,在电极上沉积出了重复性好的高质量嵩裼湃∠騮∧ぃ∧射线衍射仅呈现澹矣辛己玫闹淳结构,平滑的表面,适于器件应用的需要。采用罩票噶司哂腥髦谓峁沟谋晨涨恍吞迳ㄐ痴衿鳌T谛痴衿鞯幕上制备了短菪谓峁沟谋∧で簧痴衤瞬ㄆ鳎酶咂低绶治鲆呛臀⒉ㄌ秸胩ú馐其频率特性,所制备的滤波器结构完整,图形整齐,并得到滤波器的带宽为,关键词:薄膜腔声谐振滤波器;;氮化铝:射频磁控反应溅射量较低等缺点。薄膜体声波谐振滤波器为器件的制备与分析奠定了理论基础。带外衰减为..,插入损耗为.
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湖北大学学位论文原创性声明和使用授权说明论文作者签名:胡荭日期::所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所学位论文使用授权说明作者签名:胡雹日期:加取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。指导教师签名期:诳、‘.本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本;学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以允许采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存学位论文;在不以赢利为目的的前提下,学校可以公开学位论文的部分或全部内容。C苈畚脑诮饷芎笞袷卮斯定
第一章绪论引言州。员萠州。、更大的功率容量近十年来,通信技术发展很快,其中射频无线通信技术的发展尤为迅速。射频多指无线通信技术领域中的至波段和部分ǘ的频率范围。射频技术的应用领域十分广泛,如:数据、图文与图像传输,高速语音,个人通信与基地站,无线局域网,无线接入系统˙、⑽佬侵辈サ缡雍投嗟愣嘀贩植枷低车,智能交通系统纾旱缆方煌ㄗ纯龅募嗖狻⑵捣雷怖状锏,智能化运输系统纾焊咚公路自动收费、车、船跟踪、停车场管理、驾驶导航等投嗝教逡贫尤胪ㄐ畔低如超高速⒏咚賅取4送猓淦导际踉诶状铩⑽佬恰⒚窈较低车榷种尖端科技中也得到了广泛的应用。目前在射频无线通信系统中使用的滤波器主要有介质陶瓷滤波器、声表面波滤波器和薄膜腔声谐振器滤波器。介质陶瓷滤波器虽然具有功率容量大、插入损耗低、制备工艺成熟等优点;但是体积大赾考,且不可以与集成电路整合,不利于元器件的小型化和集成化。瞬ㄆ鞯挠诺闶翘寤。分室蚴和带阻也较高,但男痴衿德适怯刹嬷傅缂ǖ男巫蠢淳龆ǖ模毙痴衿德蚀锏以上时,,叉指电极宽度约为枰2捎蒙钛俏⒚椎墓饪毯椭圃旒际酰饩拖拗屏薙滤波器在高频领域中应用。瞬ㄆ骰勾嬖诠β嗜萘康汀⒂氡曜糃ひ漳岩约ㄆ件主要做在单晶基底上热钡恪且恢秩碌穆瞬ㄆ鹘饩龇桨福ü多个级联构成满足设计指标的滤波器。滤波器综合了介质陶瓷滤波器和瞬ㄆ鞯挠诺悖庇帜芸朔秸叩娜钡悖喽杂诮橹侍沾陕瞬ㄆ骶哂懈〉奶积;而相对于表面声波谐振器则具有较小的插入损耗、更高的工作频率罡呖纱、更小的温度系数、更小的元件尺寸、可大批量生产、成本低、且与标准工艺兼容而可被集成于或删工校蝗衔J亲罴训腉器件解决方案【小应用于滤波器压电薄膜的材料主要有和鹗舻缂ǖ牟牧有、、、等。各种压电材料特性参数如表所示【浚」艽永砺凵峡碅比第一章绪论
不是制作滤波器的理想材料,但考虑到在半导体工业制造中,锌、铅、锆都是危险的污染源材料,它们会严重降低半导体器件中载流子寿命,与蚉相比,则没有污染问题4送猓珹材料还具有高声速、高击穿电压、宽带隙、低的频率温度系数以及容易制备等优点。因此从性能和制造两方面看,牧鲜亲詈玫恼壑校为制作滤波器的优选材料。电极材料曾选用、、/、/金属。和金属的价格昂贵;属熔点较低,在制备讨谢嵋