納米薄膜固體裝配型體聲波諧振器的研究.pdf

1、薄膜體聲波諧振器(FBAR)技術(shù)在無線通信射頻（RF）前端濾波器應用中發(fā)揮著重要的作用，隨著移動終端設(shè)備的尺寸不斷縮小、功能更加復雜以及功耗不斷減小，固體裝配型(SMR)FBAR器件由于較高的機械強度和可靠性、與集成電路工藝兼容性這些優(yōu)點，已成為RF前端濾波器最佳的發(fā)展方向之一。本文進行了關(guān)于高頻SMR-FBAR器件的研究，取得創(chuàng)新成果如下：
　　1.以氧化鋅（ZnO）薄膜為壓電層，通過在ZnO中摻雜一定含量的鎂（Mg）原子，得出

2、了三元合金材料MgxZn1-xO是一種新型壓電材料的結(jié)論，并且通過理論和試驗證明該材料在聲波速度和電阻率有一定的提升，擁有優(yōu)秀的RF特性以及應用于高頻單片微波集成電路(MMIC)的潛力。
　　2.利用磁控濺射技術(shù)制備了納米級沿c軸擇優(yōu)取向的壓電薄膜。通過研究濺射工藝參數(shù)對壓電薄膜沿c軸生長和表面粗糙度的影響，得到了MgxZn1-xO薄膜最佳的濺射工藝參數(shù)，并在不同厚度的金屬電極上制備了沿c軸擇優(yōu)取向和滿足器件需求的壓電薄膜，并掌握

3、了薄膜的優(yōu)化工藝。
　　3.通過磁控濺射工藝和微加工工藝制備了頻率在2.4GHz處的SMR器件，并測得有效機電耦合系數(shù)為4.081%，并聯(lián)諧振品質(zhì)因數(shù)與串聯(lián)諧振品質(zhì)因數(shù)分別為638和604。
　　4.制備了厚度為342.7納米的MgxZn1-xO薄膜，并在此基礎(chǔ)上制備了X波段的SMR器件，測得反射系數(shù)達到了-4.4dB，對超高頻器件有了初步的探索。
　　通過本文課題的研究，在納米壓電薄膜和高頻SMR器件制備取得了一定的