【摘 要】
：
随着科技的进步与电子信息产业的发展,集成电路的技术革新面临新的挑战,这就对相应的电子元器件提出了更高的要求。作为三大无源器件之一的电感器在集成电路中有着广泛的应用,特别是在高频电路和无线通信等领域,比如变压器、振荡器和电源电压转换器等,都使用到电感器件。然而传统的平面螺旋电感由于占用芯片面积较大,高频时性能恶化严重,无法满足器件高频化和集成化的发展趋势,软磁材料由于其具有高饱和磁化强度、低矫顽力、
论文部分内容阅读
随着科技的进步与电子信息产业的发展,集成电路的技术革新面临新的挑战,这就对相应的电子元器件提出了更高的要求。作为三大无源器件之一的电感器在集成电路中有着广泛的应用,特别是在高频电路和无线通信等领域,比如变压器、振荡器和电源电压转换器等,都使用到电感器件。然而传统的平面螺旋电感由于占用芯片面积较大,高频时性能恶化严重,无法满足器件高频化和集成化的发展趋势,软磁材料由于其具有高饱和磁化强度、低矫顽力、高铁磁共振频率和低损耗等特性,很好的满足了电子元器件向高频化、小型化、高集成度、低损耗以及高稳定性等方向发展的要求。在平面螺旋电感中引入磁性薄膜作为磁芯材料,可以在减小器件尺寸的同时提高电感量,并且可以显著改善电感在高频下的性能。微磁芯片电感的应用为集成电路的发展开辟了有效途径,本文旨在将FeCoB三层膜与平面螺旋电感相结合,探究微磁芯片电感在高频下的性能。论文的主要研究内容如下:（1）利用HFSS三维电磁场仿真软件对平面螺旋电感进行了模拟,明确了电感的不同结构参数对电感值L和品质因数Q的影响规律,为电感的结构设计和工艺优化提供了理论依据。（2）采用磁控溅射的方法制备了FeCoB/Ru/FeCoB三层膜磁芯材料,并对三层膜的结构和高频性能进行了表征,对于FeCoB铁磁层厚度为25 nm,Ru非磁层厚度为0.3 nm的样品,其铁磁共振频率超过8.37 GHz,磁导率在19以上,比较适合作为微磁芯片电感的磁芯材料。（3）针对微磁芯片电感制备过程中出现的问题,对光刻、电镀、磁控溅射、PI固化以及刻蚀等工艺进行了合理的改进和优化,最终得到了微磁芯片电感的最佳工艺方案,并成功制备出了两种不同类型的电感。（4）采用矢量网络分析仪和微波探针台对两种不同类型的电感进行了测试,测试结果表明,加入了FeCoB/Ru/FeCoB三层膜磁芯材料的电感,在f=1.36 GHz处,电感值L为1.37 n H,与同结构的空芯电感相比,电感量提升了37%,Q值最大处为4.9,下降了19.7%。
其他文献
高性能锂硫（Li-S）电池作为下一代储能系统最有前途的候选电池之一,越来越受到人们的关注。然而,硫和硫化锂（Li2S）的绝缘性,硫正极充放电过程中巨大的体积变化,以及多硫化锂（Li PSs）的穿梭效应和缓慢的转化反应动力学等问题导致Li-S电池硫利用率低,电化学性能差,严重阻碍了Li-S电池的商用化发展进程。二硫化钴（Co S2）已被证明可以与Li PSs产生较强的化学键合作用进而在表面有效地捕获
铁电隧道结因具有高集成度、高读写速度、低读写功耗和非破坏性读出等优点引起了人们的极大关注,被视为下一代非易失性存储器的有力竞争者。然而与其他类型的非易失性存储器相比,对于铁电隧道结非易失性存储可靠性的研究始终不多,其电阻保持失效机制和阻变翻转疲劳机制尚不明确。因此,本文以Pt/BaTiO3/Nb:SrTiO3铁电隧道结为研究对象,对其非易失性存储可靠性做了以下研究:首先,以四个原胞厚度的SrTiO
激光诱导击穿光谱（Laser induced breakdown spectroscopy,LIBS）技术是一种发射光谱分析方法。该方法的原理是通过使用纳秒级强激光脉冲聚焦到样品表面并击穿产生等离子体,收集等离子体冷却时的辐射光谱进行分析,以完成对于元素成分定性和定量的检测。LIBS的主要检测对象是金属元素,其快速原位、微损以及多元素同时检测等优势使得LIBS技术越来越受到各领域研究者的关注。然而
一维金属氧化物半导体材料（如氧化锌、氧化铟等）在新一代电子器件领域引起了大量的研究关注。在这些材料中,In2O3由于具有较高的载流子迁移率,大面积均匀性以及电稳定性常被用于场效应晶体管沟道层中。但是,其自身产生的大量氧空位使In2O3具有较高的关态电流,导致其开关电流比较小,开启电压较负以及亚阈值摆幅较大,因此In2O3不适用于制备大规模电子器件。Zn元素可以减少In2O3中氧空位的数量从而降低I
兼具高压电和高透明特性的铁电材料具有优异电光、声光和声-光-电耦合效应,可为高性能电光调制器、光学相控阵和量子光学器件、光声成像系统的研制提供关键材料,成为新的研究热点。稀土元素Sm3+掺杂改性的（1-x）Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-x Pb Ti O3（简称PMN-PT）单晶/陶瓷是目前已知具有最高压电性能的材料,但丰富的铁电畴结构和复杂的显微结构使得PMN-PT单晶/陶瓷一般是不透明的。
随着科技和工业的快速发展,空气污染越来越严重,空气污染已成为全球关注的问题,日益增长的工业化带来的空气颗粒污染对公众健康构成了巨大威胁。因此,开发一种高效、高性能的绿色空气过滤器已迫在眉睫。随着工业化的发展,人类对石油的开采量也越来越多,尤其是海上石油,运输石油最经济的运输方式是海洋运输,因此海洋石油泄漏现象持续增多,这是一个全球性的环境问题,因为它对生态系统造成了严重的负面影响。首先,通过在滤材
本世纪以来,随着多铁性磁电材料的深入研究,基于磁电耦合效应的磁场型传感器相比其它磁场型传感器具有灵敏度高、成本低、易于小型化和集成化等优势,是当今微弱磁场信号检测领域研究的热点。本文从传感器的制备、测试系统的搭建与优化、传感器性能的影响因素及微弱磁场信号检测等方面开展了系统的工作,主要研究结果如下:1.磁电耦合传感器材料的制备与表征以及测试系统的搭建利用固相烧结法制备了纯度高、压电性能良好的锆钛酸
近年来,由于化石燃料的快速消耗,全球变暖和环境污染也许会成为人们亟待解决的问题。较高的能量密度和功率密度分别是锂离子电池和超级电容器所具有的优势,由于这个因素两者被认为主导市场的能源储能设备,但是它们由于本身的缺点限制,都不能满足现代社会的快速发展。那么我们最重要的任务就是寻找一种既具有高能量-功率密度和长循环寿命的能源存储器件。最近,由于离子电容器的正负极是两种反应类型的结合（嵌入脱出和吸脱附）
随着电子信息产业的高速发展,数据存储技术的革新面临着巨大的挑战。在应用于数据存储的诸多技术当中,自旋电子学提供了诸多可能方案。其中,电控磁性（磁电耦合）因其卓越而奇特的物理性能和巨大的应用前景而成为近些年的研究热点之。这一技术旨在发展高密度、高速度、低功耗、多功能的自旋电子学器件,以满足人们对于海量数据存储的需求。Fe3O4是一种具有良好导电性的铁磁氧化物,具有反尖晶石结构,其物理化学性质十分丰富
近些年来,煤、天然气等不可再生能源的开发与利用使环境污染和资源短缺等问题日益突出,迫切需要开发新型能源来替代化石燃料,因此,核能、地热能等新能源得到较快发展。然而这些能源的应用受到时间、地域等限制条件比较多,而且其存储问题也需要进一步地解决。在目前的能源存储设备里,锂离子电池由于具有能量密度高、使用便捷等优点而被广泛应用在交通工具、电子设备以及大型电网电站等领域。然而便携式电子设备及新能源交通工具