IDT-AIN-Diamond聲表面波多層膜的模擬與制備.pdf

1、為了研制高頻(2.5GHz)大功率SAW濾波器所需的基底材料-“IDT/AlN/Diamond”多層膜結(jié)構(gòu)，本文建立了“IDT/AlN”結(jié)構(gòu)和“IDT/AlN/Diamond”結(jié)構(gòu)的幾何模型，通過有限元分析軟件ANSYS的多物理場(chǎng)壓電分析模塊來分別進(jìn)行模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析，得到如下結(jié)論：(1)關(guān)于“IDT/AlN”結(jié)構(gòu)，基頻諧振頻率fr=1.248GHz，反諧振頻率fa=1.266GHz；SAW的相速度為5028m/s；有效機(jī)電耦合系數(shù)

2、K2=0.036；(2)關(guān)于“IDT/AlN/Diamond”多層膜結(jié)構(gòu)，基頻的諧振頻率fr=2.4936GHz，反諧振頻率fr=2.5620GHz，IDT換能器有效機(jī)電耦合系數(shù)：K2=0.058。SAW在“IDT/AlN/Diamond”多層薄膜中的相速度為9911m/s。
　　 然后利用超高真空射頻磁控濺射反應(yīng)系統(tǒng)制備了一系列的AlN薄膜。分別考慮不同條件對(duì)“(002)AlN/Si”結(jié)構(gòu)薄膜的晶面擇優(yōu)取向影響。本文制備出高度

3、c軸擇優(yōu)取向的“(002)AlN/Si”結(jié)構(gòu)薄膜(FWHM=0.252°)。還討論了幾點(diǎn)影響規(guī)律。
　　 (1)(002)AlN峰強(qiáng)度隨N2濃度增加、濺射功率升高、襯底溫度降低而升高，而FWHM則相應(yīng)的減小；(2)隨著靶基距的減小，分別存在兩組峰(100)、(002)組與(110)、(103)組的競(jìng)爭(zhēng)生長(zhǎng)現(xiàn)象；(3)從晶面擇優(yōu)取向和膜基結(jié)合力來說低真空氮?dú)宸忾]原位冷卻效果最好，但是其硬度和彈性模量并非最好。綜合來說制備“(002