电极对薄膜体声波谐振器性能的影响

采用有限元分析软件COMSOL Multiphysics仿真了三维结构的谐振器,探讨了不同的顶电极形状对谐振器性能的影响。有效机电耦合系数(k2teff)随电极-压电层厚度比增大而减小,其中电极形状为三角形的谐振器在厚度比为0.05时获得最大k2teff(5.73%)。品质因数Q值变化趋势与k2teff相反,由三角形电极在厚度比为0.25时,获得最大Q值为1 314。不同电极形状的谐振器的优值随电极-压电厚度比先增大后减小,最大值为65.4,由正方形电极在比值为0.15时获得。     

恒定气压下流量对溅射AlN薄膜结构性能的影响

研究了恒定气压下、通入不同气体流量对射频磁控溅射原位沉积氮化铝(AlN)薄膜应力、结晶质量和表面形貌的影响。利用应力分析仪、X线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)和台阶仪对AlN薄膜的结构特性进行了分析。结果表明,恒定气压下改变通入气体流量对薄膜应力、结晶质量、表面形貌及粗糙度和薄膜沉积速率均有影响。当通入气体流量为10cm3/min时,AlN薄膜呈明显的压应力,结晶质量较差。增加通入气体流量降低了薄膜沉积速率和增加了表面粗糙度,但有利于减小薄膜的压应力和提高薄膜的结晶质量。本实验条件下得出的溅射AlN薄膜的最佳流量条件为50cm3/min。     

高频大带宽长延迟线

用简明的图示法推导出倒相换能器及采用倒相换能器的声表面波延迟线的频率响应，并给出了不同加权系数对延迟线性能影响的模拟曲线，最后制作了f0=700MHz，△f3dB≥200MHz，△t=16μs的高频长延时单倒相声表面波延迟线，取得了满意的实用效果。     

在非晶硅上制备角度可控缓坡的方法

介绍了一种利用光的衍射原理制备角度可控缓坡微结构的方法。该方法在光刻步骤中通过调节掩膜板与基片之间的垂直距离来控制光刻胶图形边缘曝光量,光刻显影后得到剖面为正梯形的光刻胶图形,再经过干法刻蚀得到非晶硅的缓坡微结构。结果表明,制备的非晶硅缓坡结构角度（可小于30°）可控,制备方法简单,与半导体工艺兼容,可避免湿法刻蚀带来的过蚀及角度不均匀问题。     

声表面波传感器阵列识别毒剂研究

以聚环氧氯丙烷(PECH)、硅酮(SE-30)和两种氢键酸性聚硅氧烷(BSP3、PTFP)为敏感膜制备了对毒剂敏感的声表面波(SAW)传感器阵列.基于这种SAW传感器阵列对沙林、芥子气和甲基膦酸二甲酯进行了检测,并结合概率神经网络(PNN)对检测结果进行识别,识别率达90%,对上述3种气体的检出限分别达到0.30 mg/m3、0.30 mg/m3和0.07 mg/m3.     

Pt-W03薄膜气敏传感器的气敏性能研究

用直流反应磁控溅射法制备了Pt-WO3气敏薄膜,进行了薄膜晶体结构和表面形貌的分析,研究了添加Pt对WO3电学和气敏特性的影响.实验证明:当Pt膜厚为4 nm时,WO3薄膜对气体的敏感特性得到改善,对(∮)(NO2)=5和(∮)(NH3)=10×10-6的工作温度均降低了50℃,灵敏度分别达到11.5和900,是纯WO3薄膜的2～3倍,且响应时间缩短.     

Pt—WO3薄膜气敏传感器的气敏性能研究

用直流反应磁控溅射法制备了Pt-WO3气敏薄膜,进行了薄膜晶体结构和表面形貌的分析,研究了添加Pt对WO3电学和气敏特性的影响。实验证明:当Pt膜厚为4 nm时,WO3薄膜对气体的敏感特性得到改善,对φ(NO2)=5×10-6和φ(NH3)=10×10-6的工作温度均降低了50℃,灵敏度分别达到11.5和900,是纯WO3薄膜的2~3倍,且响应时间缩短。     

聚羟甲基EDOT有机磷化物气体传感器的制备与性能研究

在金叉指电极表面电化学沉积聚羟甲基EDOT,一步法制备了有机磷化合物气体传感器。采用循环伏安法的电流-电压曲线研究了EDOT-OH单体在金叉指电极表面的电化学沉积过程,优化了扫描圈数以获得适宜电阻的传感器,并对传感器的综合性能进行测试。结果表明,当扫描图数为10圈时,传感器有适宜电阻,为1 kΩ;该传感器具有响应速度快、响应稳定性高、回复速率快、回复百分比高、气体选择性优异且最低检测浓度为2 ppm。     

基于有限元法和色散COM模型的声表面波滤波器联合仿真

针对任意复杂膜系结构和电路拓扑结构的声表面波(SAW)滤波器的精确快速设计问题,该文基于声/电/磁多物理场耦合全波仿真平台,结合基因遗传优化算法和通用图形处理器(GPGPU)加速技术,利用有限元分层级联精确模型(HCT)优化设计梯形谐振器,色散COM模型优化设计纵向耦合谐振器,实现了任意复杂膜系结构和电路拓扑结构的SAW滤波器的正向设计与优化。通过42°Y-XLiTaO₃常规SAW滤波器的优化设计与研制,设计优化结果与实验结果吻合较好,验证了该方法的有效性和可行性。