AlN薄膜体声波谐振器制备研究

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采用一维Mason模型,探讨体声波谐振器的频率特性,研究压电薄膜AlN、电极和声反射层膜厚对谐振频率的影响,优化谐振器的电学性能,为设计具有大机电耦合系数和品质因数的体声波谐振器打下了理论基础。采用直流磁控反应溅射法制备AlN薄膜,利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)表征了AlN薄膜的结构、表面形貌和断面结构。结果表明在金属Pt电极上,工作气压为0.2Pa,Ar/N2比率为4:6,溅射功率为100W,靶基距3cm,衬底温度300℃的条件下可制备出高质量C轴择优取向AlN薄膜,完成了器件所需材料的制备工作。以SiO2做为声反射层,制备了简易体声波谐振器,用网络分析仪测试其频率特性,发现其谐振频率为1.24GHz与理论计算值及为相近,机电耦合系数较高(6.68﹪),这也表明我们制备了高质量的C轴择优取向AlN薄膜。品质较小(28),因为一层Si02不能完全反射声波,导致声波向衬底扩散,产生损耗。
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