隨著移動通訊技術的飛速發(fā)展,聲表面波（SAW）器件以其高頻、高功率、高可靠性及微型化等優(yōu)點廣泛的應用到無線通訊、雷達以及日常消費領域。如何提高聲表器件的中心頻率是目前通訊技術進一步發(fā)展的關鍵。金剛石由于具有最高的SAW速度,以金剛石為基底的多層膜結構成為制備高頻SAW器件的突破口,同時壓電材料AlN、c-BN薄膜具有較高的SAW傳播速度,又歸屬于III-V族氮化物體系,與金剛石具有相近的晶格結構,因此本論文提出構建c-BN/AlN/diamond結構高頻SAW濾波器,并主要研究了如何通過退火制備高質(zhì)量（002）取向的AlN薄膜、AlN/c-BN復合薄膜結構的工藝實現(xiàn)方法以及相應的SAW器件的制備與測試。本課題首先利用退火工藝優(yōu)化了（002）取向的AlN薄膜,設計離位與原位兩種退火方式,對比了不同退火溫度對AlN薄膜的影響,通過XRD、AFM、PFM等方法研究了不同條件下AlN薄膜的晶向、形貌和壓電特性的變化,發(fā)現(xiàn)原位退火明顯優(yōu)于離位退火,當退火溫度為500°C時,薄膜具有最佳的（002）取向,同時具有最高的相對壓電系數(shù)d33=0.52V,并具體研究了該條件下AlN薄膜的極化保持特性,發(fā)... 

【文章來源】：天津理工大學天津市

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 SAW濾波器
        1.1.1 壓電效應與聲表面波
        1.1.2 SAW濾波器的結構與原理
        1.1.3 SAW濾波器研究現(xiàn)狀
        1.1.4 壓電材料
    1.2 薄膜SAW器件
        1.2.1 AlN薄膜SAW器件研究現(xiàn)狀
        1.2.2 c-BN薄膜SAW器件研究現(xiàn)狀
        1.2.3 AlN/c-BN結構存在問題
    1.3 研究內(nèi)容與研究意義
第二章 器件制備工藝及性能表征
    2.1 器件的制作流程
    2.2 器件制備工藝
        2.2.1 襯底準備
        2.2.2 薄膜制備
        2.2.3 光刻工藝
        2.2.4 金屬層淀積
    2.3 薄膜結構及性能表征
        2.3.1 厚度表征
        2.3.2 晶向表征
        2.3.3 結構表征
        2.3.4 壓電性能表征
    2.4 器件性能表征
第三章 AlN薄膜制備及退火工藝
    3.1 離位退火
        3.1.1 晶向影響
        3.1.2 形貌影響
        3.1.3 壓電性能影響
    3.2 原位退火
        3.2.1 晶向影響
        3.2.2 形貌影響
        3.2.3 壓電性能影響
    3.3 優(yōu)化后AlN薄膜性能
        3.3.1 壓電響應一致性
        3.3.2 薄膜極化特性
    3.4 本章小結
第四章 AlN/c-BN疊層結構制備及性能研究
    4.1 c-BN薄膜制備工藝及性能研究
        4.1.1 c-BN薄膜的制備
        4.1.2 c-BN薄膜的性能表征
    4.2 AlN/c-BN疊層結構厚度優(yōu)化
        4.2.1 不同厚度的形貌表征
        4.2.2 不同厚度的壓電性能表征
    4.3 AlN/c-BN疊層結構層數(shù)優(yōu)化
        4.3.1 三層結構特性分析
        4.3.2 四層結構特性分析
    4.4 本章小結
第五章 SAW濾波器的制備與研究
    5.1 器件設計
    5.2 光刻工藝
    5.3 器件測試
    5.4 AlN/c-BN疊層結構器件特性
    5.5 本章小結
第六章 總結與展望
參考文獻
發(fā)表論文和科研情況說明
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]IDT/AlN/LiNbO3結構聲表面波濾波器模擬和分析[J]. 李健雄,楊成韜,王銳,陳運祥,張樹人.  壓電與聲光. 2008(06)
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博士論文
[1]溶膠凝膠法制備外延壓電薄膜的相結構及電學性能[D]. 郁琦.清華大學 2014
[2]氮化鋁壓電薄膜的反應磁控濺射制備與性能表征[D]. 畢曉猛.中國科學院研究生院(長春光學精密機械與物理研究所) 2014

碩士論文
[1]適用于高頻SAW器件高品質(zhì)AlN薄膜研究與表征[D]. 朱宇清.天津理工大學 2014



本文編號：3519713