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1、由于聲表面波器件具有小型化、多功能、高頻率、高可靠性和數(shù)字輸出等特性,目前已被廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通信、航空航天、雷達(dá)、電子對(duì)抗、遙控遙測(cè)、廣播電視等各類軍用和民用電子系統(tǒng)中。因其應(yīng)用潛力巨大,發(fā)展前景廣闊,故對(duì)聲表面波器件的研究具有重大的意義。 本文主要是對(duì)聲表面波器件的制備工藝進(jìn)行探索,同時(shí),對(duì)由聲表面波器件構(gòu)成的振蕩電路進(jìn)行研究。對(duì)于聲表面波器件的制備主要是高質(zhì)量壓電基底的制備和作為激勵(lì)、檢測(cè)信號(hào)用的叉指換能器的設(shè)計(jì)與制做。對(duì)于
2、振蕩電路的研究主要集中于電路的設(shè)計(jì)與仿真。 選用PZT壓電薄膜作為聲表面波器件的壓電材料層,基片采用的是Au/Cr/SiO2/Si的多層膜結(jié)構(gòu)。通過(guò)添加黏結(jié)劑聚乙烯吡咯烷酮(PVP),成功的制備出致密、無(wú)裂痕的PZT壓電薄膜,經(jīng)XRD測(cè)試,證明了該薄膜具有較好的取向性。在PZT壓電薄膜的制備過(guò)程中,對(duì)富鉛度和黏結(jié)劑的濃度等關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)證明,在不添加黏結(jié)劑的情況下,當(dāng)退火溫度為700℃時(shí),PZT薄膜中鉛的含量幾乎沒(méi)有損
3、失。為了既保證PZT薄膜不開(kāi)裂,又保證PZT薄膜具有一定的厚度,經(jīng)過(guò)大量的反復(fù)實(shí)驗(yàn),最終將黏結(jié)劑的濃度選定為0.001~0.0015mol/L。最后,對(duì)所制備的PZT薄膜的電性能進(jìn)行了研究,如電滯回線、壓電系數(shù)和相對(duì)介電常數(shù)。其中,Pr=25μc/cm2,Ec=25KV/cm;d33(eff)=210pC/N;εr=1130a叉指換能器的主要設(shè)計(jì)參數(shù)包括:叉指對(duì)數(shù)N、叉指周期節(jié)長(zhǎng)度P、指寬d、指間距b、聲孔徑w和中心間距L等。本文對(duì)各參
4、數(shù)設(shè)計(jì)進(jìn)行了理論分析,并結(jié)合實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的工藝條件,設(shè)計(jì)出指寬為10μm的叉指換能器的版圖。先采用超微粒干版試做版,但由于超微粒干版的質(zhì)量問(wèn)題,最后采用47所提供的鉻版。對(duì)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)行的光刻工藝進(jìn)行了細(xì)節(jié)上的改良,最后成功的制備出聲表面波器件。但叉指換能器經(jīng)SEM測(cè)試發(fā)現(xiàn),指寬約為12μm,指間距約為8μm。兩者與設(shè)計(jì)值相比,略有偏差,在論文中對(duì)可能產(chǎn)生偏差的原因進(jìn)行了分析。 對(duì)于聲表面波振蕩電路的研究,側(cè)重于對(duì)振蕩電路的設(shè)計(jì)與仿真
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