薄膜电感的制备研究

【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。