新型高頻聲表面波材料與器件研究.pdf

1、聲表面波（SAW）器件廣泛應(yīng)用在移動通信系統(tǒng)、電視、廣播、及各類軍用雷達(dá)、通信系統(tǒng)中。近年來，隨信息和通信技術(shù)的高速發(fā)展，系統(tǒng)工作頻段已從幾MHz發(fā)展到現(xiàn)在的幾GHz。在以擴(kuò)頻技術(shù)為標(biāo)志的新一代無線電系統(tǒng)中，SAW器件以其寬帶大、極佳的通帶選擇性、極小的帶內(nèi)畸變以及具有實(shí)時信號處理能力的技術(shù)特點(diǎn)而獲得了系統(tǒng)設(shè)計師的廣泛青睞，已成為新一代各類軍、民用寬帶無線通信系統(tǒng)中不可替代的關(guān)鍵器件。目前，國際上僅日、美、德少數(shù)國家能生產(chǎn)高頻、高性能S

2、AW器件，我國相關(guān)器件幾乎全部依賴進(jìn)口。
　　本論文正是針對上述問題，以高頻 SAW新型材料及其器件設(shè)計為主要研究對象，在深入分析當(dāng)今SAW材料原理和器件技術(shù)理論的基礎(chǔ)上，對SAW器件材料和器件設(shè)計模型算法進(jìn)行了詳盡的討論和研究。主要內(nèi)容為：
　　1．研究高頻、高性能SAW的材料和基片，提出了一種摻雜微量金屬元素對壓電薄膜微結(jié)構(gòu)、壓電性能影響的方法。該方法通過采用納米級金屬（鈦、鋯、鎳）過渡層，并通過適量添加鉬等微合金元素，

3、研制具有高抗電遷移和功率耐受性的叉指換能器材料，同時開展高機(jī)電藕合系數(shù)的薄膜材料和基片材料的研究，從而實(shí)現(xiàn)提高器件的功率耐受性和可加工性，降低器件插入損耗。
　　2．高頻SAW器件設(shè)計研究，提出了一種耦合模(COM)模型進(jìn)行器件模擬和設(shè)計的方法。該方法利用精確的COM模型參數(shù)，通過適當(dāng)設(shè)計叉指換能器電極指條的結(jié)構(gòu)和位置、重迭長度等物理尺寸來對濾波器結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，以獲得更好的濾波器性能，從而實(shí)現(xiàn)高性能SAW器件設(shè)計技術(shù)的突破。

4、>　　3．高頻SAW制備工藝的研究，提出了一種利用電子束光刻、X射線光刻復(fù)制和剝離工藝相結(jié)合的方法制備SAW延遲線的技術(shù)路線。該方法在一個背散射效應(yīng)很小的基片上利用電子束直寫光刻術(shù)制備出具有亞微米尺寸SAW延遲線的X射線掩膜，然后在壓電基片上采用X射線曝光重制叉指換能器圖形，通過電子束蒸發(fā)、剝離形成叉指換能器電極。從而實(shí)現(xiàn)極大地減小電極材料的背散射效應(yīng)，得到亞微米尺寸的叉指換能器電極，可以精確的控制電極寬度，避免了無法在不導(dǎo)電的襯底上電