【摘 要】
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柔性电子在机械柔性、重量和尺寸等方面都优于传统的刚性电子,得到学术及产业界的广泛关注。压电谐振器是电子领域必不可少的器件之一,柔性压电谐振器的开发需求应运而生。基于铌酸锂薄膜的兰姆波谐振器作为一种新兴压电谐振器,同时具有高工作频率、高Kt2、高Q值、低功耗等特点。传统铌酸锂兰姆波谐振器的研究已经取得了丰硕的成果,但柔性铌酸锂兰姆波谐振器的研究仍为空白。本课题利用Flex MEMS工艺对柔性铌酸锂兰
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柔性电子在机械柔性、重量和尺寸等方面都优于传统的刚性电子,得到学术及产业界的广泛关注。压电谐振器是电子领域必不可少的器件之一,柔性压电谐振器的开发需求应运而生。基于铌酸锂薄膜的兰姆波谐振器作为一种新兴压电谐振器,同时具有高工作频率、高Kt2、高Q值、低功耗等特点。传统铌酸锂兰姆波谐振器的研究已经取得了丰硕的成果,但柔性铌酸锂兰姆波谐振器的研究仍为空白。本课题利用Flex MEMS工艺对柔性铌酸锂兰姆波谐振器展开研究。本文的主要研究内容和成果如下:1.结合本课题的特点,进一步发展了Flex MEMS工艺,探索出了一整套适用于柔性铌酸锂兰姆波谐振器制备的设计方法和加工工艺。2.通过引入系绳结构和圆形开孔设计,实现了谐振器加工过程的位置固定,同时提高了谐振器的抗弯曲特性。将铌酸锂兰姆波谐振器从硅基底转移到具有空腔的柔性基底,解决了传统硬质基底谐振器加工过程中基底空腔横向尺寸不易限定的问题,减少了由基底引发的谐振器能量损耗,显著提升了谐振器的电学性能。3.基于优化的Flex MEMS工艺,首次成功制备了具有优异电学性能的柔性铌酸锂兰姆波谐振器。该柔性谐振器工作谐振频率为429 MHz,Kt2为16.2%、Q值为1268、Fo M为205。4.表征了柔性谐振器的弯曲特性。柔性谐振器在贴合到半径为9mm的圆柱后,其电学性能保持不变;在经受了10000次重复弯曲后,在维持机械性能的前提下保证了电学性能。测试结果表明,柔性谐振器具有良好的机械和电学性能稳定性。
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