射頻微機電系統(tǒng)（RF MEMS）是MEMS技術的一個重要分支,也是一項可以對未來射頻系統(tǒng)產生重大影響的技術。經過多年的發(fā)展,RF MEMS技術取得長足進步,然而其產業(yè)化并非一帆風順,相比集成電路等技術發(fā)展還有一定差距,這主要受MEMS器件可靠性低、工藝獨特而通用性差、不易與其他系統(tǒng)集成等因素影響,所以研究高可靠性RF MEMS器件以及集成技術具有重要的理論意義和工程應用價值。本文基于國內現(xiàn)有的工藝能力,以RF MEMS開關為切入點,開展高溫度穩(wěn)定性RF MEMS開關、多開關集成的MEMS數(shù)控衰減器、RF MEMS開關驅動電路、IC-MEMS單片集成等方面技術研究,取得了多項研究成果。基于表面犧牲層工藝設計制作出一種具有高溫度穩(wěn)定性的直接接觸式RF MEMS開關。該開關采用熱彎曲固支梁結構,減小溫度和應力對開關下拉電壓的影響;采用高阻驅動線,實現(xiàn)微波信號與控制信號的隔離;利用輔助圖形減小電鍍圖形失真,解決高深寬比梁的制作難題。測試結果顯示,室溫下開關在DC~20GHz頻段內隔離度＞25dB、插損＜0.45dB,同時開關下拉電壓隨溫度變化率約為-160mV/℃。采用表面犧牲層工藝設計制作出... 

【文章頁數(shù)】：130 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景和意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 RF MEMS開關
        1.2.2 數(shù)控衰減器
        1.2.3 RF MEMS器件與IC芯片的單片集成
    1.3 研究內容及難點
    1.4 章節(jié)安排
    參考文獻
第2章 RF MEMS技術和工藝簡介
    2.1 引言
    2.2 RF MEMS技術
        2.2.1 RF MEMS技術的發(fā)展歷程
        2.2.2 基本RF MEMS器件
        2.2.3 RF MEMS子系統(tǒng)
    2.3 RF MEMS工藝
        2.3.1 RF MEMS體硅工藝
        2.3.2 RF MEMS表面犧牲層工藝
    2.4 小結
    參考文獻
第3章 高溫度穩(wěn)定性RF MEMS開關研究
    3.1 引言
    3.2 高溫度穩(wěn)定性RF MEMS開關設計
        3.2.1 開關機械結構設計
        3.2.2 開關射頻性能設計
        3.2.3 開關結構參數(shù)確定
    3.3 高溫度穩(wěn)定性RF MEMS開關性能仿真
    3.4 高溫度穩(wěn)定性RF MEMS開關芯片測試
        3.4.1 射頻性能測試
        3.4.2 下拉電壓溫度穩(wěn)定性測試
    3.5 小結
    參考文獻
第4章 MEMS數(shù)控衰減器研究
    4.1 引言
    4.2 MEMS數(shù)控衰減器設計
        4.2.1 衰減器拓撲結構
        4.2.2 RF MEMS開關設計
        4.2.3 衰減單元設計
        4.2.4 衰減器性能仿真
    4.3 MEM數(shù)控衰減器性能測試
    4.4 小結
    參考文獻
第5章 RF MEMS開關驅動電路研究
    5.1 引言
    5.2 驅動電路工藝
        5.2.1 集成電路工藝種類
        5.2.2 BCD工藝
        5.2.3 BCD工藝特點
        5.2.4 200V SOI-BCD工藝
    5.3 驅動電路原理圖設計
        5.3.1 振蕩器
        5.3.2 限幅放大器
        5.3.3 升壓單元
        5.3.4 輸出控制器
        5.3.5 高壓測試單元
    5.4 驅動電路版圖設計和后仿真
    5.5 芯片測試
    5.6 小結
    參考文獻
第6章 RF MEMS開關與IC芯片集成技術研究
    6.1 引言
    6.2 集成方法選擇
    6.3 基于類似Post-CMOS集成方法的設計
        6.3.1 用于集成的RF MEMS開關結構參數(shù)確定
        6.3.2 RF MEMS開關機械性能仿真
        6.3.3 RF MEMS開關微波性能仿真
    6.4 單片集成工藝
    6.5 集成芯片性能測試
    6.6 小結
    參考文獻
第7章 總結與展望
    7.1 總結
    7.2 展望
致謝
在讀期間的成果


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3680449