發(fā)布時(shí)間：2018-04-15 19:50

  本文選題：聲表面波(SAW)器件 + 壓電薄膜　； 參考：《微納電子技術(shù)》2017年11期

【摘要】：設(shè)計(jì)并制作了多種聲表面波(SAW)器件,并研究了設(shè)計(jì)參數(shù)與工藝參數(shù)對(duì)器件特性的影響。首先在同一塊掩膜板內(nèi)設(shè)計(jì)了多組不同尺寸與間距參數(shù)的SAW器件,然后用微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)微加工工藝在Mg_xZn_(1-x)O/Si壓電薄膜和128°YZ與XZ取向的LiNbO_3壓電材料襯底上制作了多種SAW器件。利用X射線衍射(XRD)對(duì)壓電材料的壓電晶向進(jìn)行了測量、表征和工藝比較,確定了適宜的薄膜濺射條件。利用網(wǎng)絡(luò)分析儀(VNA)及高頻探針臺(tái)測量了S11高頻特性,測量結(jié)果表明相對(duì)應(yīng)的諧振頻率值與理論值相符合,測出的諧振頻率在80~330 MHz。分析了工藝偏差對(duì)SAW器件諧振特性的影響。分析結(jié)果表明由于工藝偏差導(dǎo)致的叉指電極的指寬差異導(dǎo)致了諧振頻率與理想計(jì)算值的偏差,工藝偏差同樣會(huì)導(dǎo)致S11曲線的不對(duì)稱和諧波的產(chǎn)生。通過LiNbO_3上制作的SAW器件計(jì)算出的聲波傳播速度比較統(tǒng)一,128°YX LiNbO_3上制作的SAW器件計(jì)算出的聲波傳播速度為3 800~3 900 m/s,XZ LiNbO_3上制作的SAW器件計(jì)算出的聲波傳播速度為3 300~3 400 m/s;而在Mg_xZn_(1-x)O/Si壓電薄膜上制作的SAW器件推算出的聲波傳播速度與設(shè)計(jì)波長或相關(guān)尺寸有關(guān)。
[Abstract]:Several surface acoustic wave (saw) SAW devices are designed and fabricated, and the effects of design parameters and process parameters on the characteristics of the devices are studied.At first, several SAW devices with different sizes and spacing parameters were designed in the same mask. Then, a variety of SAW devices were fabricated on Mg_xZn_(1-x)O/Si piezoelectric thin films and 128 擄YZ and XZ oriented LiNbO_3 piezoelectric substrates by microelectromechanical system (MEMS) microfabrication.The piezoelectric orientation of piezoelectric materials was measured by X-ray diffraction (XRD). The appropriate sputtering conditions were determined by comparing the properties of the films.The high frequency characteristic of S11 is measured by using network analyzer VNAand high frequency probe station. The measured results show that the corresponding resonant frequency is in agreement with the theoretical value, and the measured resonant frequency is at 80 ~ 330MHz.The effect of process deviation on resonant characteristics of SAW devices is analyzed.The analysis results show that the difference in finger width of the interDigital electrode caused by the process deviation leads to the deviation of the resonance frequency from the ideal calculation value, and the process deviation will also lead to the asymmetry of the S11 curve and the generation of harmonics.The velocity of sound wave propagation calculated by SAW device made on LiNbO_3 is compared with that calculated by SAW device made on 128 擄YX LiNbO_3. The speed of sound wave propagation calculated by SAW device is 3 800 / 3 900 m / s / s / s XZ LiNbO_3 and the speed of sound wave propagation calculated by SAW device is 3 300 / 3 400M / s; and the SAW device made on the Mg_xZn_(1-x)O/Si piezoelectric thin film can calculate the sound wave propagation speed depending on the design wavelength or the relevant size.
【作者單位】： 上海交通大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(F040801)
【分類號(hào)】：TN65

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本文編號(hào)：1755531