摘要 | 第5-7页 |
ABSTRACT | 第7-9页 |
第一章 绪论 | 第13-31页 |
1.1 空腔结构体声波谐振器研究背景 | 第13-19页 |
1.1.1 声波器件的发展 | 第13-14页 |
1.1.2 声表面波和体声波谐振器 | 第14-17页 |
1.1.3 空腔型和固体装配型体声波谐振器 | 第17-19页 |
1.2 空腔结构体声波谐振器国内外研究历史与现状 | 第19-28页 |
1.2.1 空腔结构体声波谐振器的发展 | 第19页 |
1.2.2 空腔结构体声波谐振器在滤波器方面的应用 | 第19-22页 |
1.2.3 空腔结构体声波谐振器在振荡器方面的应用 | 第22-25页 |
1.2.4 空腔结构体声波谐振器在传感器方面的应用 | 第25-28页 |
1.2.4.1 微质量传感器 | 第25-26页 |
1.2.4.2 温度传感器 | 第26-27页 |
1.2.4.3 惯性传感器 | 第27-28页 |
1.2.5 空腔结构体声波谐振器的国内状况及发展趋势 | 第28页 |
1.3 本文的主要贡献与创新 | 第28-30页 |
1.4 本论文的结构安排 | 第30-31页 |
第二章 空腔结构体声波谐振器材料、工艺及性能要求 | 第31-42页 |
2.1 材料选择 | 第31-35页 |
2.1.1 基底材料选择 | 第31-32页 |
2.1.2 牺牲层材料选择 | 第32-33页 |
2.1.3 支撑层材料选择 | 第33页 |
2.1.4 电极材料选择 | 第33-34页 |
2.1.5 压电层材料选择 | 第34-35页 |
2.2 薄膜制备要求 | 第35-38页 |
2.2.1 薄膜取向性 | 第35页 |
2.2.2 薄膜粗糙度 | 第35-36页 |
2.2.3 薄膜应力 | 第36-37页 |
2.2.4 薄膜均匀性 | 第37-38页 |
2.2.5 薄膜共形性 | 第38页 |
2.3 器件关键性能 | 第38-41页 |
2.3.1 Q值 | 第39-40页 |
2.3.2 有效机电耦合系数 | 第40-41页 |
2.4 本章小结 | 第41-42页 |
第三章 空腔结构体声波谐振器原理及仿真 | 第42-69页 |
3.1 空腔结构体声波谐振器原理 | 第42-52页 |
3.1.1 固体中的声波 | 第42-44页 |
3.1.2 压电转换理论 | 第44-46页 |
3.1.3 FBAR相关模型 | 第46-52页 |
3.1.3.1 非压电材料模型 | 第46-48页 |
3.1.3.2 压电材料模型及Mason模型 | 第48-50页 |
3.1.3.3 BVD模型 | 第50-52页 |
3.2 一维建模仿真 | 第52-57页 |
3.2.1 ADS软件中Mason模型库的建立 | 第52-54页 |
3.2.2 材料及结构对FBAR性能的影响 | 第54-57页 |
3.3 三维建模仿真 | 第57-68页 |
3.3.1 有限元仿真原理 | 第57-58页 |
3.3.2 建模步骤及参数选择 | 第58-60页 |
3.3.3 电极对谐振器性能的影响 | 第60-62页 |
3.3.4 电极形状对谐振模态的影响 | 第62-66页 |
3.3.5 电压对谐振模态的影响 | 第66-68页 |
3.4 本章小结 | 第68-69页 |
第四章 空腔结构体声波谐振器多层膜制备 | 第69-110页 |
4.1 牺牲层的制备 | 第69-90页 |
4.1.1 非晶硅简介 | 第69-70页 |
4.1.2 蒸发法制备非晶硅薄膜 | 第70-81页 |
4.1.2.1 蒸发法制备非晶硅实验安排 | 第70-71页 |
4.1.2.2 蒸发法制备非晶硅实验结果讨论 | 第71-81页 |
4.1.3 磁控溅射法制备非晶硅薄膜 | 第81-90页 |
4.1.3.1 磁控溅射法制备非晶硅实验安排 | 第81-82页 |
4.1.3.2 磁控溅射法制备非晶硅薄膜实验结果讨论 | 第82-90页 |
4.2 压电层的制备 | 第90-100页 |
4.2.1 不同类型硅基底对AlN性能的影响 | 第91-95页 |
4.2.2 溅射功率和气氛对SiO2基底上生长AlN的影响 | 第95-100页 |
4.3 电极层的制备 | 第100-108页 |
4.3.1 不同类型硅基底对Mo膜性能的影响 | 第100-103页 |
4.3.2 溅射条件对Mo膜性能的影响 | 第103-108页 |
4.4 本章小结 | 第108-110页 |
第五章 空腔结构体声波谐振器制备工艺 | 第110-127页 |
5.1 空腔结构体声波谐振器的工艺设计 | 第110-112页 |
5.2 空腔结构体声波谐振器的制备工艺方法 | 第112-124页 |
5.2.1 牺牲层凹槽制备 | 第112-114页 |
5.2.2 牺牲层凹槽的填充及释放 | 第114-121页 |
5.2.3 压电层主体结构制备 | 第121-124页 |
5.3 空腔结构体声波谐振器的电学性能测试 | 第124-126页 |
5.4 本章小结 | 第126-127页 |
第六章 全文总结与展望 | 第127-129页 |
6.1 全文总结 | 第127-128页 |
6.2 后续工作展望 | 第128-129页 |
致谢 | 第129-130页 |
参考文献 | 第130-145页 |
攻读博士学位期间取得的成果 | 第145-146页 |