ZnO/GGG准2-2型单端口SAW谐振器初探

为降低制备ZnO/YIG用于研究声表面波(SAW)对自旋波的激励和传播特性的研究成本,采用射频磁控溅射技术在更低成本的钆镓石榴石(GGG)上沉积ZnO薄膜,对ZnO/GGG准2-2型单端口SAW谐振器进行初探。使用X线衍射(XRD)仪、原子力显微镜(AFM)以及扫描电镜(SEM)对薄膜的微观结构和形貌进行了表征和分析。结果表明,当在氧气流量4 cm~3/min、450℃下退火处理时,ZnO薄膜呈现出表面平滑、残余应力小及具有高度c轴择优取向等优点。经测试声表面波频率为201 MHz,对应相速度为3 216 m/s,机电耦合系数为0.22%,说明制备的ZnO薄膜在高频声表面波器件研究和应用方面具有潜力。     

一种新型500 MHz声表面波氨气传感器的研究

介绍了一种新型声表面波氨气传感器的基本工作原理和设计方法,声表面波器件的振动模式为瑞利波模式,工作频率为500 MHz.聚苯胺作为敏感膜材料,电路结构采用参比-差分输出方式.通过优化声表面波器件设计、薄膜制备工艺和气路、电路设计,研制出声表面波氨气传感器,其具有灵敏度高,响应速度快和解吸附快的特点.     

氮化铝压电薄膜(一)

氮化铝薄膜耐高温、化学性质稳定、绝缘性能好,是优良的压电材料。氮化铝薄膜机电耦合系数大、声速高、高频性能好,适合于制柞声表面波器件。SAW器件与半导体技术的结合是当前发展的一个重要趋势,AlN的高频和低色散性能有助于解决大数据速率的信号处理器件。 本文概述近期氮化铝薄膜的新发展,薄膜的制作技术、结晶学性质、压电性和声学性能,AlN和ZnO压电薄膜的初步比较、AlN薄膜的应用,特别是AlN薄膜在声表面波技术发展中的动向等。     

PbTiO_3陶瓷及其应用

<正> PbTiO_3陶瓷具有居里温度高、介电常数小、晶粒小、厚度扩胀模机电耦合系数较高以及温度稳定性好等优点,在高温和高频等领域中大有发展前途。目前,采用通氧、热压烧结等工艺,已试制出能满足高频声体波器件和声表面波器件要求的改性PbTiO_3陶瓷。本文介绍几种改性PbTiO_3陶瓷的典型配方、性能及应用。     

用声表面波器件实现小波变换

根据声表面波器件的卷特性,对声表面波器件实现小波变换进行了理论推导,说明了用声表面波器件实现小波变换具有的可行性和优越性。根据这些理论设计的实例和模拟结果表明,用声表面波器件实现小波变换的方法具有快速、实用和与数字处理系统（借助A／D和D／A变换器）相兼容等优点,对小波变换的应用有重要价值。     

声表面波滤波放大器研究进展

基于声电放大效应的声表面波滤波器具有高集成度、非互异性等优势，在国防及商业领域有着广泛的应用前景。同时，新型材料和结构的研究也为未来高集成度的声表面波滤波放大器的制备提供了新思路和新方向。该文介绍了声表面波声电放大机理，分析了器件常用结构，并总结了部分器件性能指标，这对声表面波滤波放大器的应用与推广具有一定的借鉴意义。     

氮系Ⅲ—Ⅴ族化合物—A1N

AIN薄膜是一种高温绝缘膜和半导体器件的钝化膜,特别适用于超高频表面波器件,是有很大的应用潜力和发展前景的材料。本文主要介绍AIN薄膜的特性、制备方法和应用。     

电子束直写技术制作GHz频带声表面波器件

电子束具有刻写微细图形尺寸的能力，容易实现亚微米宽格栅的声表面波器件制造，因此可达到器件的高频化和在设计上更具灵活性。该文介绍了器件图形的数据处理策略，基片的制备和工艺过程。描述了在电子束曝光过程中采取的一些独特方法，生产了性能良好的吉赫兹频带滤波器、谐振器和延迟线等声表面波器件。     

硅基钽酸锂压电单晶复合薄膜材料及应用

绝缘体上压电基板(POI)是一种新兴的压电单晶复合薄膜结构材料。POI基板由压电单晶材料薄层(单晶钽酸锂/铌酸锂)、二氧化硅层及高阻硅衬底构成,采用Smart-Cut工艺制备,可保证板层高均匀度及高质量的批量生产。通过这种基板可设计满足5G通信要求的高性能集成声表面波(SAW)谐振器和滤波器。基于POI材料制备的SAW器件具有高频、高品质因数(Q)值、低温度敏感性及较大带宽等优良特性,同时还能在同一芯片上集成多个SAW滤波器,具有广阔的市场应用前景。该文介绍了POI基板的制备、国内外的研究现状及POI基板在高性能SAW滤波器中的应用,综述了制备POI基板的关键技术并展望了未来的发展趋势。     

基于ZnO/Al2O3缓冲层制备耐高温SAW器件电极

为了声表面波(SAW)器件能在高温环境(不小于1 000 ℃)中工作,该文设计并在La3Ga5SiO14压电衬底上制作Pt/ZnO/Al2O3多层复合薄膜电极,利用ZnO/Al2O3组合缓冲层增强了Pt薄膜电极在极端高温条件下的导电稳定性。制备的SAW器件在经历3次1 000 ℃高温热处理后仍保持稳定的回波损耗系数S11。实验结果表明,ZnO/Al2O3组合缓冲层结构在提高SAW器件电极高温导电稳定性方面具有一定的潜在应用价值。     

薄膜声表面波器件的制备研究进展

介绍了薄膜声表面波器件的发展历史和特点,以及压电薄膜声表面波器件近年来国际上的研究进展,包括理论研究与实验进展的一些概况,并展望了其今后的发展趋势。     

传统SAW离子束调频技术研究

制作传统声表面波(SAW)器件晶圆芯片表面的材料是Al,Al在空气中被氧化,极易生成致密的氧化铝(Al_2O_3)薄膜,由于Al_2O_3薄膜和Al及基底压电材料的刻蚀速率存在差异,会导致SAW的离子束调频过程复杂。该文介绍了一种用于SAW的离子束调频方法,采用该方法对制作的SAW器件进行离子束调频后,实现了目标频率的调高和调低,并进一步提高了频率集中度,从而解决了低频窄带SAW器件及2 GHz以上SAW高频器件频率精度难以提高的工艺难题。     

六方氮化硼薄膜制备及其压电响应的研究

采用射频(RF)磁控溅射的方法,通过改变工艺参数在n型Si(100)片上制备六方氮化硼(h-BN)薄膜。通过傅立叶红外(FTIR)光谱仪,X射线衍射(XRD)仪进行结构表征,原子力显微镜(AFM)进行表面形貌和压电性能表征。测试结果表明,在射频功率为300 W、衬底温度为500℃、工作压强在0.8Pa、N2与Ar流量比为4∶20和衬底偏压在-200V时制备的六方BN薄膜具有高纯度、高c-轴择优取向,颗粒均匀致密,粗糙度为2.26nm,具有压电性并且压电响应均匀,符合高频声表面波器件基片高声速、优压电性要求。薄膜压电性测试研究表明,AFM的PFM测试方法适用于纳米结构半导体薄膜的压电性及其压电响应分布特性的表征。     

SAW氢传感器敏感薄膜的研究进展

氢敏薄膜的性质对SAW氢传感器的性能起着至关重要的作用。综述了SAW氢传感器敏感薄膜的国内外研究进展,比较了金属型和金属氧化物半导体(MOS)型薄膜材料的特点,着重阐述了金属氧化物半导体薄膜对SAW的作用机理和改性途径,以及纳米技术在SAW氢传感器敏感薄膜中的应用,展望了氢敏薄膜的发展方向。     

金刚石SAW滤波器的设计和制作

通信系统向高频的发展趋势使声表面波(SAW)滤波器技术面临着越来越多的挑战。利用传统材料制作SAW滤波器的中心频率很难达到GHz频段,因此探索在高声速材料基础上制作SAW滤波器成为一种必然趋势。基于高声速材料金刚石设计了IDT/ZnO/金刚石结构的薄膜SAW滤波器,设计了镜像阻抗连接IDT的结构参数,并采用ADS软件对该结构进行了建模仿真。然后,通过ZnO薄膜制备工艺和IDT电极制备工艺,获得了金刚石SAW滤波器样品。最后,采用RF探针台对所制得的样品进行了性能测试和数据分析。测试结果表明,在金刚石厚膜衬底上获得了频率超过1 GHz的SAW滤波器样品。     

Epitaxially grown GaN thin-film SAW filter with high velocity andlow insertion loss

This study proposes GaN thin film as a piezoelectric material for SAW (surface acoustic wave) filters. Highly piezoelectric GaN film with a good surface morphology (RMS roughness =0.7 nm) was obtained on a 2-in (0001)-oriented sapphire substrate by MOCVD growth. The fabricated GaN SAW filter exhibited a very high velocity of 5803 m/s and relatively low insertion loss of -7.7 dB, The attenuation of the center frequency was about 22 dB smaller than those at the tops of the first sidelobes. When the wavelength of the IDT electrode was 60 μm (λ/4=15 μm), the center frequency was measured at 96.6 MHz, thereby facilitating a ~GHz operation when the IDT geometry is designed on a 1 μm scale. The calculated electromechanical coupling factor (K²) was about 4.3±0.3% which is larger than those obtained from other thin film piezoelectric materials and allows the realization of wider filter fractional bandwidths. TCF (temperature coefficient of frequency) was measured as low as -18.3 ppm/°C in the range from -25 to 50°C. These superior characteristics demonstrate that epitaxially grown GaN thin film can be successfully used for high performance SAW filters     

光敏型聚酰亚胺对声表面波传输损耗的研究

采用扰动理论推导了聚酰亚胺薄膜作为声表面波的吸声材料时,声表面波的传输损耗模型。利用网络分析仪对表面涂覆厚5μm光敏型聚酰亚胺薄膜的双声路SAW传感器(中心频率165 MH z)的插入损耗进行测试,对理论模型进行了实验验证。理论结果表明,聚酰亚胺薄膜造成SAW的传输损耗和传感器的中心频率的高低、聚酰亚胺薄膜的厚度以及聚酰亚胺薄膜的宽度成正比。实验测试也证明,聚酰亚胺薄膜对声表面波造成的传输损耗和宽度成正比关系,测得传输损耗为9.5 dB/mm。     

薄膜体声波谐振器(FBAR)技术及其应用

薄膜体声波器件具有体积小,成本低,品质因数(Q)高,功率承受能力强,频率高且与IC技术兼容等特点,适合于工作在1~10 GHz的RF系统应用,有望在未来的无线通讯系统中取代传统的声表面波(SAW)器件和微波陶瓷器件。该文综合阐述了薄膜体声波技术的基本原理、最新发展及应用。分析了FBAR器件的三种结构及其制作方法。还简要讨论了薄膜体声波技术的未来发展趋势及面临的挑战。     

压电单晶薄膜衬底光刻工艺研究

单晶薄膜声表面波(SAW)滤波器因其低损耗,低频率温度系数及大带宽而成为高性能SAW滤波器未来发展的方向。针对单晶薄膜衬底反射带来的换能器指条锯齿和均匀性恶化的问题,该文采用了有机抗反射膜工艺,通过控制抗反射膜的膜厚将衬底的相对反射率由15.84%降低至1.08%,制作出整齐无毛刺的叉指换能器指条,并将SAW谐振器的伯德Q(BodeQ)值由1 400提升到1 950。