低損耗微波單晶厚膜及其在平面化高Q諧振器中的應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間：2021-02-23 06:22
隨著科技的不斷發(fā)展,各類微波測(cè)試設(shè)備和軍民用電子裝備對(duì)微波旋磁器件性能的要求不斷提高,這就對(duì)微波旋磁材料本身的性能提出了更高的要求。同時(shí),現(xiàn)代微波電路小型化、平面化、集成化的特點(diǎn)也使得薄膜材料的研究蓬勃發(fā)展。釔鐵石榴石（YIG）是一種應(yīng)用非常廣泛的微波旋磁材料,在其基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的諧振器是矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀等測(cè)試設(shè)備的關(guān)鍵部分。傳統(tǒng)的YIG諧振器多采用小球作為諧振子,但是小球諧振器體積大,設(shè)計(jì)復(fù)雜,且無法與現(xiàn)代微波集成電路兼容。本文研制了低損耗微波單晶YIG厚膜,在此材料的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)制作了薄膜諧振器,彌補(bǔ)了小球諧振器的缺點(diǎn),其器件體積小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,平面化的結(jié)構(gòu)易與MMIC集成,符合現(xiàn)代通信系統(tǒng)對(duì)器件的要求。本論文利用液相外延法制備了單晶鑭代（La:YIG）,并設(shè)計(jì)了一種基于靜磁表面波（MSSW）的平面化高Q值YIG調(diào)諧諧振器。首先,采用液相外延法制備La:YIG單晶厚膜,研究了La:YIG厚膜的性能以及生長La:YIG超厚膜的工藝條件。液相外延制得的單面厚度為59.35微米的La:YIG厚膜飽和磁化強(qiáng)度4πMs為1705Gs,鐵磁共振線寬最小可以達(dá)到1.05Oe@3GHz。最后成功外延出單面厚...
【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：66 頁
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
石榴石單位晶胞
能器和 YIG 膜緊密耦合，諧振器的插入損耗為僅為 8dB。在換能器和 YIG 膜之間增加一個(gè) 到 10dB，工作頻率范圍內(nèi)的假響應(yīng)抑制大于作并測(cè)試了使用金屬陣列作為反射柵的單端口于制作，因?yàn)樗鼈儾恍枰?YIG 膜上刻蝕凹，然后用光刻和化學(xué)刻蝕的方法在鋁膜上制作在感應(yīng)渦電流，該雙端口器件的插入損耗大于得更好的失諧隔離，Castera 等人[15]在 1980 年，諧振器由刻蝕在 YIG 上的槽柵陣列和未刻蝕個(gè)腔由反射系數(shù)高的未刻蝕的較寬的 YIG 膜陣列。第二個(gè)腔由較窄的 YIG 膜及它左右兩邊高 Q 值的多諧振模式，第二個(gè)腔允許低 Q 值最終可以得到一個(gè) Q 值較高的模式。該諧振，有載 Q 值大約為 500。
圖 1-3 二腔體 MSFVW 諧振器振器結(jié)構(gòu)中，都使用了槽柵結(jié)構(gòu)的復(fù)，但是從技術(shù)的角度上講，這種柵型法來實(shí)現(xiàn)諧振效果尤其重要。人[17]提出了一種基于 MSSW 的二端器中，YIG 膜的邊緣是直接作為反射。它包含了一個(gè)鐵磁性的諧振腔和微諧振腔由矩形釓鎵石榴石（GGG）場(chǎng)的方向平行于膜平面，磁場(chǎng)的方向條換能器來實(shí)現(xiàn)。靜磁波在 YIG 膜到的諧振器調(diào)諧頻率范圍為 3~9GHz于 15dB。其結(jié)構(gòu)如圖 1-4：
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]釔鐵石榴石振蕩器的S波段頻率綜合器的設(shè)計(jì)[J]. 于航,張林波. 應(yīng)用科技. 2011(10)
[2]有機(jī)薄膜晶體管鈦/金電極的刻蝕工藝研究[J]. 嚴(yán)劍飛,吳志明,太惠玲,李嫻,付嵩琦. 功能材料. 2010(S2)
[3]Cr薄膜的沉積與濕法刻蝕工藝研究[J]. 李兆澤,徐超,吳學(xué)忠,萬紅,李圣怡. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2006(05)
[4]高性能靜磁表面波帶通濾波器設(shè)計(jì)[J]. 楊青慧,劉穎力,張懷武,石玉. 壓電與聲光. 2005(01)
[5]多層周期薄膜中靜磁表面波寬度模色散特性研究[J]. 劉穎力,張懷武,王豪才,鐘智勇. 物理學(xué)報(bào). 1999(S1)
[6]連續(xù)外延雙層（BiAl）YIG薄膜的鐵磁共振研究[J]. 張穎,歐陽嘉,蘇鈞,周世昌,何華輝. 應(yīng)用科學(xué)學(xué)報(bào). 1994(04)
[7]窄線寬釔鐵石榴石膜的外延生長[J]. 安國. 磁性材料及器件. 1976(04)
碩士論文
[1]寬帶低相噪永磁偏置YIG振蕩器的設(shè)計(jì)技術(shù)[D]. 李彥睿.電子科技大學(xué) 2013
本文編號(hào)：3047151
【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：66 頁
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
石榴石單位晶胞
能器和 YIG 膜緊密耦合，諧振器的插入損耗為僅為 8dB。在換能器和 YIG 膜之間增加一個(gè) 到 10dB，工作頻率范圍內(nèi)的假響應(yīng)抑制大于作并測(cè)試了使用金屬陣列作為反射柵的單端口于制作，因?yàn)樗鼈儾恍枰?YIG 膜上刻蝕凹，然后用光刻和化學(xué)刻蝕的方法在鋁膜上制作在感應(yīng)渦電流，該雙端口器件的插入損耗大于得更好的失諧隔離，Castera 等人[15]在 1980 年，諧振器由刻蝕在 YIG 上的槽柵陣列和未刻蝕個(gè)腔由反射系數(shù)高的未刻蝕的較寬的 YIG 膜陣列。第二個(gè)腔由較窄的 YIG 膜及它左右兩邊高 Q 值的多諧振模式，第二個(gè)腔允許低 Q 值最終可以得到一個(gè) Q 值較高的模式。該諧振，有載 Q 值大約為 500。
圖 1-3 二腔體 MSFVW 諧振器振器結(jié)構(gòu)中，都使用了槽柵結(jié)構(gòu)的復(fù)，但是從技術(shù)的角度上講，這種柵型法來實(shí)現(xiàn)諧振效果尤其重要。人[17]提出了一種基于 MSSW 的二端器中，YIG 膜的邊緣是直接作為反射。它包含了一個(gè)鐵磁性的諧振腔和微諧振腔由矩形釓鎵石榴石（GGG）場(chǎng)的方向平行于膜平面，磁場(chǎng)的方向條換能器來實(shí)現(xiàn)。靜磁波在 YIG 膜到的諧振器調(diào)諧頻率范圍為 3~9GHz于 15dB。其結(jié)構(gòu)如圖 1-4：
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]釔鐵石榴石振蕩器的S波段頻率綜合器的設(shè)計(jì)[J]. 于航,張林波. 應(yīng)用科技. 2011(10)
[2]有機(jī)薄膜晶體管鈦/金電極的刻蝕工藝研究[J]. 嚴(yán)劍飛,吳志明,太惠玲,李嫻,付嵩琦. 功能材料. 2010(S2)
[3]Cr薄膜的沉積與濕法刻蝕工藝研究[J]. 李兆澤,徐超,吳學(xué)忠,萬紅,李圣怡. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2006(05)
[4]高性能靜磁表面波帶通濾波器設(shè)計(jì)[J]. 楊青慧,劉穎力,張懷武,石玉. 壓電與聲光. 2005(01)
[5]多層周期薄膜中靜磁表面波寬度模色散特性研究[J]. 劉穎力,張懷武,王豪才,鐘智勇. 物理學(xué)報(bào). 1999(S1)
[6]連續(xù)外延雙層（BiAl）YIG薄膜的鐵磁共振研究[J]. 張穎,歐陽嘉,蘇鈞,周世昌,何華輝. 應(yīng)用科學(xué)學(xué)報(bào). 1994(04)
[7]窄線寬釔鐵石榴石膜的外延生長[J]. 安國. 磁性材料及器件. 1976(04)
碩士論文
[1]寬帶低相噪永磁偏置YIG振蕩器的設(shè)計(jì)技術(shù)[D]. 李彥睿.電子科技大學(xué) 2013
本文編號(hào)：3047151
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