论文部分内容阅读
近来,薄膜体声波谐振器(FBAR)作为一种体积小、谐振频率高、性能优异的频率器件受到了广泛的关注。FBAR利用声波在压电薄膜中传播时所产生的压电和逆压电效应产生谐振,其谐振频率取决于压电薄膜厚度。FBAR的一个应用是高灵敏的微质量压电谐振传感器。这种传感器通过测量谐振频率的变化来反映或测定出压电层表面附着质量的改变。FBAR工艺与半导体工艺兼容,可以与相关微系统功能元件一起构成芯片实验室系统。 本文通过理论推导与软件仿真相结合的方法对FBAR进行了深入的理论研究,在此基础上得出来制备器件的方案。进行的器件的仿真为进一步的研究打下了基础。通过器件的简单应用,验证了器件以及电路的设计方案。 本文通过射频磁控溅射方法制备了高质量的(002)织构ZnO薄膜,分析了薄膜组织结构、化学成分、微观形貌和残余应力,获得较强的(002)织构。开发出较系统的ZnO微细加工技术,通过增加缓冲层、研究退火工艺、ZnO掺杂等方法改善ZnO薄膜的性能。推导了FBAR的电学阻抗解析式和机电等效模型,并根据这一等效模型模拟了背刻硅型和固体装配型两种结构谐振器的频率响应,分析了电极种类和厚度、器件支撑层厚度和残余硅厚度对器件谐振频率和性能参数的影响。