新型高頻聲表面波材料與器件研究.pdf

1、聲表面波（SAW）器件廣泛應用在移動通信系統(tǒng)、電視、廣播、及各類軍用雷達、通信系統(tǒng)中。近年來，隨信息和通信技術的高速發(fā)展，系統(tǒng)工作頻段已從幾MHz發(fā)展到現(xiàn)在的幾GHz。在以擴頻技術為標志的新一代無線電系統(tǒng)中，SAW器件以其寬帶大、極佳的通帶選擇性、極小的帶內畸變以及具有實時信號處理能力的技術特點而獲得了系統(tǒng)設計師的廣泛青睞，已成為新一代各類軍、民用寬帶無線通信系統(tǒng)中不可替代的關鍵器件。目前，國際上僅日、美、德少數(shù)國家能生產高頻、高性能S

2、AW器件，我國相關器件幾乎全部依賴進口。
　　本論文正是針對上述問題，以高頻 SAW新型材料及其器件設計為主要研究對象，在深入分析當今SAW材料原理和器件技術理論的基礎上，對SAW器件材料和器件設計模型算法進行了詳盡的討論和研究。主要內容為：
　　1．研究高頻、高性能SAW的材料和基片，提出了一種摻雜微量金屬元素對壓電薄膜微結構、壓電性能影響的方法。該方法通過采用納米級金屬（鈦、鋯、鎳）過渡層，并通過適量添加鉬等微合金元素，

3、研制具有高抗電遷移和功率耐受性的叉指換能器材料，同時開展高機電藕合系數(shù)的薄膜材料和基片材料的研究，從而實現(xiàn)提高器件的功率耐受性和可加工性，降低器件插入損耗。
　　2．高頻SAW器件設計研究，提出了一種耦合模(COM)模型進行器件模擬和設計的方法。該方法利用精確的COM模型參數(shù)，通過適當設計叉指換能器電極指條的結構和位置、重迭長度等物理尺寸來對濾波器結構進行優(yōu)化，以獲得更好的濾波器性能，從而實現(xiàn)高性能SAW器件設計技術的突破。

4、>　　3．高頻SAW制備工藝的研究，提出了一種利用電子束光刻、X射線光刻復制和剝離工藝相結合的方法制備SAW延遲線的技術路線。該方法在一個背散射效應很小的基片上利用電子束直寫光刻術制備出具有亞微米尺寸SAW延遲線的X射線掩膜，然后在壓電基片上采用X射線曝光重制叉指換能器圖形，通過電子束蒸發(fā)、剝離形成叉指換能器電極。從而實現(xiàn)極大地減小電極材料的背散射效應，得到亞微米尺寸的叉指換能器電極，可以精確的控制電極寬度，避免了無法在不導電的襯底上電