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薄膜电感的制备研究

邵新勋  
【摘要】: 为了得到在更高频率下适用的薄膜电感,在本实验中我们尝试制作了栅极型空心薄膜电感。我们采用掩膜法,通过磁控溅射制各样品,在不加磁性材料的情况下,适当选取线圈形状参数来得到较大的电感,由于形状参数的改变不影响样品的适用频率,因而也能达到增大品质因数(Q值)的目的。此外为提高单位面积的电感量,我们还尝试将两个分层的线圈串联,使电感值有明显的增大。本实验中制作了单个线圈的样品1和样品2以及串联的样品3和样品4,文中报告了这些薄膜电感的电感、电阻和Q值在100MHz-10GHz范围内的频谱特性。在此频率范围内,四个样品的电感值显示了平稳的频率特性,其数值分别为130nH、155nH、185NH、280nH;电阻在6GHz以下也保持平稳,分别为31Ω、51Ω、64Ω、104Ω,在这个频率以上, 电阻由于高频趋肤效应而有一定的增大;Q值在1GHz-6GHz之间在20以上,并且在6GHz附近样品1、2、3的Q值分别达到最大160、110、100,样品4的最大值出现在9GHz附近,其值为120。作为薄膜电感的应用,我们制备了薄膜变压器,通过简单的测量可知虽然耦合系数和效率不是很高,但它还是具有较好的发展前景。


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