薄膜声表面波器件的制备研究进展

介绍了薄膜声表面波器件的发展历史和特点,以及压电薄膜声表面波器件近年来国际上的研究进展,包括理论研究与实验进展的一些概况,并展望了其今后的发展趋势。     

一种低损耗声表面波滤波器

本文从声表面波滤波器的基本原理出发，介绍了我们研制的低损耗声表面波滤波器，给出了实验结果，经实验证实有较好的频率特性。     

声表面波滤波器初析

介绍了声表面波滤波器的发展历史、工作原理、典型产品性能及发展方向。论述了改善声表面波滤波器高频、低损耗和窄带特性的措施。     

叉指换能器模型对声表面波滤波器的影响及其设计考虑

本文论述了叉指换能器(IDT)模型对声表面波滤波器(SAWF)综合设计的影响;指出了现有综合设计方法共同存在的问题;并提出了一种新的设计思想和方法。该方法能将IDT的物理模型直接纳入SAWF综合设计之中,并能消除现有方法不可避免存在的器件实际响应与设计目标响应之间的偏离,提高SAWF的设计精度。     

一种宽带低损耗声表面波滤波器

阐述了一种利用纵向耦合双模制作宽带低损耗声表面波滤波器的方法，给出了理论计算方法和计算机模拟结果，最后给出了制作中心频率为４５３ＭＨｚ的声表面波滤波器实验结果，插入损耗为１．９ｄＢ，１ｄＢ带宽为６．６６ＭＨｚ，远端带外抑制大于４５ｄＢ。     

声表面波滤波器生产中初测无信号探源

本文对声表面波滤波器生产中出现的初测无信号现象进行了分析，阐明了导致初测无信号的原因有两类，一类是工艺原因引起的工艺性无信号，另一类是材料原因，即材料无压电效应引起的材料性无信号。     

声表面波延迟线

声表面波延迟线是在雷达和通信系统中应用非常广泛的器件.文中结合实用声表面波延迟线器件的设计实例,介绍了折叠式固定延迟线结构原理和设计计算,克服了传统延迟线受基片材料长度和器件尺寸的限制,满足了雷达、通信等电子设备中对电信号的长延迟需求;同时还讨论了为满足超高频的应用需求和增加相对带宽,所采用的谐波和倒相换能器的设计方法.     

基于声表面波技术实现微流体数字化

微流体的数字化是压电微流控芯片进行微流分析的前提,提出了采用声表面波(SAW)实现微流体数 字化的方法.在128°YX-LiNbO3基片上研制了中心频率为27.7 MHz的叉指换能器,在压电基片上方固定一细针,它经由Teflon软管与注射泵相连,注射泵提供恒定流量的微流体到达细针孔端并聚集,当聚集的微流体高度达到细针孔端与压电基片间距时,叉指换能器激发的声表面波驱动微流体实现微流体数字化.提出了计算细针孔端与压电基片间距的方法和微流体实现数字化的条件.以水为实验对象进行数字化实验,结果表明,声表面波作用下能实现微流体数字化,为压电微流控芯片提供了一种新的微流体引入方法.     

声表面波跨越式输运数字微流体

研究了声表面波实现数字微流体在压电基片上跨越障碍物的方法。在128°-YX-LiNbO3压电基片上采用微电子工艺制作了中心频率为25.5 MHz的叉指换能器和反射栅,在声传播路径上涂覆Teflon AF 1600疏水薄膜,聚二甲基硅氧烷垫块贴合于压电基片上。经功率放大器放大的射频信号加于叉指换能器激发声表面波,并作用在声路径上的数字微流体,在其内产生声流,当瞬间减少射频信号功率,部分液体因惯性力大于表面张力而飞离微流体,跃过聚二甲基硅氧烷障碍物,实现在压电基片上跨跃障碍输运。采用油包红色染料溶液微流体进行了实验,结果表明,当射频信号功率从12.3 dBm瞬间下降到-3.98 dBm时,油包红色染料溶液微流体可跃过高度1 mm的障碍物。     

一种宽带低损耗表面波滤波器

阐述了一种利用纵向耦合双模制作宽带损耗声表面波滤波器方法，给出了理论计算方法和计算机模拟结果，最后给出制作中心频率为４５３ＭＨｚ的声表面波滤波器实验结果，插入损耗为１．９ｄＢ，１ｄＢ带宽为６．６６ＭＨｚ远端带外抑制大于４５ｄＢ。     

金刚石SAW滤波器的设计和制作

通信系统向高频的发展趋势使声表面波(SAW)滤波器技术面临着越来越多的挑战。利用传统材料制作SAW滤波器的中心频率很难达到GHz频段,因此探索在高声速材料基础上制作SAW滤波器成为一种必然趋势。基于高声速材料金刚石设计了IDT/ZnO/金刚石结构的薄膜SAW滤波器,设计了镜像阻抗连接IDT的结构参数,并采用ADS软件对该结构进行了建模仿真。然后,通过ZnO薄膜制备工艺和IDT电极制备工艺,获得了金刚石SAW滤波器样品。最后,采用RF探针台对所制得的样品进行了性能测试和数据分析。测试结果表明,在金刚石厚膜衬底上获得了频率超过1 GHz的SAW滤波器样品。     

基片开槽抑制SAW滤波器体声波的工艺研究

当叉指换能器在基片上激励声表面波模式时，同时伴随着体声波的激励。文章根据叉指换能器的激励原理，采取对压电基片背面开槽抑制叉指换能器体声波进行了实验研究。分别在ST、LT、LN压电基片上背面开槽并制作了中心频率为28MHz、70MHz、71MHz、120MHz声表面波滤波器。实验观察了体声波的抑制情况，并得出了具体实验数据。     

Ta2O5压电薄膜声表面波性能的测量

根据叉指换能器等效电路模型,用阻抗法测量了五氧化二钽(Ta_2O_5)压电薄膜的声表面波(SAW)机电耦合系数和速度,用电压法测量了频率温度系数,并对其测量误差进行了分析。     

LGS上的SAW滤波器特性实验研究

介绍了通过硅酸镓镧(LGS)上的滤波器试验,证明LGS基片具有与水晶相似的优良温度稳定性,而机电耦合系数是水晶的2～3倍,衍射影响几乎可以忽略,非常适合设计制作窄带低损耗高带外抑制滤波器。最后给出了欧拉角为(0°,140°,25.5°)的LGS切型制作的声表面波(SAW)滤波器频响曲线和温度特性曲线,发现在20°C附近频率温度系数存在拐点,即频率温度系数为0。     

多层式金刚石膜上沉积ZnO薄膜的研究

提出了一种制作ZnO/金刚石/硅结构声表面波器件的新工艺。利用热丝化学气相沉积(HFCVD)技术,通过逐次调整气压、碳源浓度等生长参数,在硅基片上沉积了晶粒尺寸逐层减小的、光滑的多层式金刚石薄膜,表面粗糙度低于20 nm,厚度大于35μm。在金刚石膜上制作了线宽为8μm的IDT电极。尝试利用射频(RF)磁控溅射法在制备的多层式金刚石膜上生长ZnO薄膜,X-射线衍射(XRD)结果表明,当衬底温度(Th)为250℃、气压(P)为0.4 Pa时,在多层式金刚石薄膜衬底上可沉积高度c轴取向的ZnO薄膜,电阻率接近106Ω.cm,满足制作声表面波器件对衬底材料的要求。     

ZnO/蓝宝石结构声表面波滤波器试验研究

该文从理论上计算得到了ZnO(a面)/蓝宝石(r面)结构的声表面波相速度和机电耦合系数色散曲线。依据该色散曲线设计了ZnO(a面)/蓝宝石(r面)结构声表面波滤波器。采用在蓝宝石衬底上先制备ZnO薄膜然后再制作芯片结构的方案研制出了声表面波器件样品。研制过程中生长出了a面结构的ZnO薄膜,其中厚膜样品测试得到了3种声波模式,即模式0、1及2,模式0、1和2的频率分别为1 073.79 MHz,1 290.63 MHz和1 572.3 MHz,因此,间接测得了模式0、1和2的相速度分别为3 865.67m/s,4 646.25m/s和5 660.27m/s。     

ZnO/蓝宝石结构声表面波滤波器试验研究

该文从理论上计算得到了ZnO(a面)/蓝宝石(r面)结构的声表面波相速度和机电耦合系数色散曲线。依据该色散曲线设计了ZnO(a面)/蓝宝石(r面)结构声表面波滤波器。采用在蓝宝石衬底上先制备ZnO薄膜然后再制作芯片结构的方案研制出了声表面波器件样品。研制过程中生长出了a面结构的ZnO薄膜,其中厚膜样品测试得到了3种声波模式,即模式0、1及2,模式0、1和2的频率分别为1 073.79 MHz,1 290.63 MHz和1 572.3 MHz, 因此,间接测得了模式0、1和2的相速度分别为3 865.67 m/s, 4 646.25 m/s和5 660.27 m/s。     

96 MHz锥形叉指宽带声表面波滤波器

介绍声表面波锥形叉指换能器的基本原理,采用折线电极锥形叉指换能器制作的TD-SCDMA制式用96MHz宽带滤波器,1dB带宽4.8MHz,15dB抑制小于6.4MHz,插入衰耗约12dB,封装为SMD(13.3mm×6.5mm)。     

金刚石薄膜作为红外窗口增透膜或保护膜的研究进展

本文综述了金刚石薄膜作为红外窗口增透膜或保护膜的最新研究进展,讨论了目前存在的问题和未来的发展。