低损耗新型硅基厚膜材料及其在射频/微波器件中的应用

来源 :华东师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:czy239239
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,硅基单片微波集成电路(MMIC)设计已经变成一个非常重要研究课题。对硅基有源器件,如MOSFET’s和BJT’s等,通过改进工艺技术,可以得到很高的特征频率fT和振荡频率fmax性能,能够满足射频/微波应用的要求。然而,由于低阻硅衬底的高频损耗,在射频/微波应用中,要在低阻硅衬底上实现高Q值的无源器件,尤其是电感,是相当困难的。 为了提高硅基无源器件的射频/微波特性,已经提出了许多方法,其中包括:使用高电阻率(≥3000Ω.cm)的硅衬底来获得与低损耗的半绝缘GaAs材料相似的性能,但在高阻硅衬底上采用现有的CMOS工艺不能实现有源电路;将无源器件下的低阻硅衬底腐蚀成小槽,可以消除低阻硅衬底带来的不良影响,但同时腐蚀增加了工艺成本,而且加工难度较大;使用离子注入技术将低阻硅的晶格错位形成一高阻层,可以减少低阻硅衬底的损耗,但其工艺非常复杂;还有诸如插入一层厚介质膜,如多层膜、聚酰亚胺(Polyimide)以及二氧化硅膜等高阻材料。以上方法基本是集中在改善低阻硅衬底的传导和降低损耗,来改善射频/微波无源器件的性能,但这些方法均存在许多不同程度的缺陷。 本论文主要的研究内容分为两个方面:其一是厚度可控的与IC工艺兼容的多孔硅膜的形成技术研究;其二是研究在多孔硅/氧化多孔硅介质膜上制备无源器件的微波低损耗特性之可行性。 已经取得的研究成果有: A、论文采用氧化多孔硅作为单片微波集成电路中无源器件低损耗、低介电常数的介质膜,研究开发了厚度达500μm多孔硅的制备技术。 B、论文得到了多孔硅形成速度的定量表达式,在实验误差的范围里,理论值与实验值吻合得很好。 C、论文首次提出使用过氧化氢后处理多孔硅厚膜工艺。在乙醇、氢氟酸、过氧化氢溶液中,多孔硅样片做阴极施加电流密度为10mA/cm2,实验获得了稳定性好、表面光滑及机械特性良好的多孔硅厚膜。XRD光谱显示在2口=32.620出现了一个小峰,揭示了经过过氧化氢后处理后多孔硅表面形成了一层二氧化硅(l 10刀)脱,从而提高了多孔硅厚膜的稳定性。 D、论文成功地使用阳极电化学腐蚀制备了直径为2英寸、厚度达500四的体多孔硅厚膜,其电阻率达10,只cm。SEM形貌图显示多孔硅厚膜表面的光滑度良好、微间距仅为约20nm。 E、论文研究了以在低阻硅(0 .01只cn:)L生长的多孔硅/氧化多孔硅厚膜为衬底制备的共平面波导(CPW)的微波插入损耗特性,其介质膜的厚度分别是10脚和70脚。实验测量了制备在氧化多孔硅上的共平面波导的微波特性,证明氧化多孔硅介质膜极大地改善了CPW的微波传输特性;得到了CPW的插入损耗为7dB/。m。初步研究了制备于多孔硅介质膜<sub>L级联式MEMS相移器的传输特性。在硅基高频IC应用中,多孔硅/氧化多孔硅厚膜将是一种非常有吸引力的介质膜。
其他文献
期刊
随着聚氨酯工业的迅速发展,大量的聚氨酯废弃物需要回收利用。通过对聚氨酯废弃物进行超临界水降解实验。考察原料配比、反应温度、反应时间对降解反应的影响,确定适宜的超临
"忽如一夜春风来,千树万树梨花开"。全球性金融危机的寒冬刚刚过去,乍暖还寒时候,国家发展改革委联合工信部、公安部、监察部等十四部门在全国范围内组织治理和规范涉企收费
近年来.湖北省襄阳市物价局樊城分局按照省、市物价局的相关要求,高度重视依法行政工作。着力规范行政执法.建立健全价格执法监督机制,不断提高行政执法水平,价格监督检查案卷制作
本刊讯:为切实做好全国行业协会收费专项检查工作,1月27日,国家发展改革委价格监督检查司在北京召开了全国性行业协会收费专项检查自查动员会。会议由价检司董志明副司长主持
飞秒激光具有极高的峰值功率及很短的脉冲持续时间,用它对材料进行微结构修饰是当今材料和信息科学研究的一个新领域。无机-有机杂化材料集无机、有机性质于一体,不仅兼有无机
回 回 产卜爹仇贱回——回 日E回。”。回祖 一回“。回干 肉果幻中 N_。NH lP7-ewwe--一”$ MN。W;- __._——————》 砧叫]们羽 制作:陈恬’#陈川个美食 Back to yield
伴随着社会各界对职业教育的关注日渐提高,技师学院的各项教学工作都取得了积极的教学成果,并且一些技师学院选择了开展创业培训工作,对学生的实际能力进行积极的培养,对于学
回 回 产卜爹仇贱回——回 日E回。”。回祖 一回“。回干 肉果幻中 N_。NH lP7-ewwe--一”$ MN。W;- __._——————》 砧叫]们羽 制作:陈恬’#陈川个美食 Back to yield
本文中对体波声电光效应理论和实验进行了系统地研究,研究范围从一维声电光效应到多维声电光效应。论文主要研究内容包括:一维和多维声电光效应的耦合波方程及其衍射效率计算