基于Mo-Ti布拉格反射層的固態(tài)微型諧振器與濾波器的研究.pdf

1、固態(tài)微型諧振器的工作頻率高、功率容量大、損耗低、體積小，是目前有望集成的射頻濾波器技術(shù)，正成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。壓電材料的選擇及成膜質(zhì)量是諧振器制作的關(guān)鍵，AlN材料因其具有寬帶隙、高聲速、高阻抗、低密度等優(yōu)點(diǎn)而成為制作諧振器的優(yōu)選材料。
　　 本文在前期直流反應(yīng)磁控濺射法制備AlN薄膜的工作基礎(chǔ)上，采用優(yōu)化的RF反應(yīng)磁控濺射法制備了具有(002)擇優(yōu)取向的AlN薄膜，重點(diǎn)研究了不同條件對AlN薄膜擇優(yōu)取向的影響，并利用XRD、

2、AFM和SEM分別表征了AlN薄膜的晶粒取向、表面形貌和薄膜截面。結(jié)果表明當(dāng)襯底溫度為300℃、射頻功率為200W，靶基距為3cm、濺射氣壓為5Pa和10Pa時(shí)，分別在Pt/Ti電極和Mo電極上可沉積高質(zhì)量的c軸擇優(yōu)取向AlN薄膜。為了制作固態(tài)微型諧振器，我們采用直流濺射制備了6層交替的Mo和Ti作為布拉格反射層形成聲反射層，Mo和Ti的成膜質(zhì)量很關(guān)鍵，本文研究了不同條件下Mo和Ti的平滑度，并用AFM進(jìn)行了表征，結(jié)果表明濺射氣壓0.5

3、Pa，濺射功率80W，襯底溫度300℃時(shí)，沉積了粗糙度良好的布拉格反射層。結(jié)合后期測試方法，借助MEMS技術(shù)制備了固態(tài)微型諧振器，從薄膜沉積、光刻、電極圖形化、AlN刻蝕工藝流程方面，進(jìn)一步優(yōu)化制備工藝；使用類似工藝制備出了固態(tài)微型濾波器原型。將制得的具有三明治結(jié)構(gòu)的固態(tài)微型諧振器構(gòu)成單端口網(wǎng)絡(luò)，利用高頻網(wǎng)絡(luò)分析儀測和微波探針臺(tái)試其頻率特性，分析了器件性能的影響因素及相關(guān)規(guī)律，最終測得串、并聯(lián)諧振頻率(fs、fp)分別為2.38GHz和