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《西安工业大学》 2012年
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声表面波MEMS器件研究

鲍帅  
【摘要】:声表面波(Surface Acoustic Wave, SAW)是英国物理学家瑞利在研究地震波过程中发现的弹性波,随着SAW技术的快速发展,SAW器件以体积小、功能多、功耗低、稳定性高、可靠性高、易于批量生产等优点,成为三大固体微电子器件之一,广泛应用在航空航天、雷达、电子等各类军用及民用领域。 本课题以声表面波技术为基础,设计了声表面波器件,研究了声表面波器件制备工艺,制作声表面波器件并对其进行测试及优化。本课题主要研究内容如下: ①设计不同频率的声表面波器件,使用L-Edit软件设计并绘制掩模板,研究了SAW器件制作工艺,其中包含了研究前烘时间、曝光时间及显影时间等工艺参数对SAW器件叉指电极光刻图形精度的影响,并在此基础上采用Lift-off工艺制作了SAW器件A1电极。 ②在上述工艺基础上研究了声表面波MEMS陀螺的制作工艺,实验结果表明:使用128°YXLiNbO3为基底,AZ5214型光刻胶,在前烘温度为105℃、时间为60s,曝光时间12s,显影时间65s时,获得良好光刻图形;使用偏光显微镜、台阶轮廓测量仪及非接触式轮廓测量仪对声表面波陀螺金属点阵尺寸进行一致性测试,在5%的误差范围内,金属点阵一致性良好且使用不同测试方法测试结果一致。 ③研究了声表面波器件测试方法,搭建测试平台测试SAW器件中心频率及插值损耗。测试结果表明:SAW器件测试信号在中心频率附近信号最强,测得的工作频率与设计频率基本保持一致,误差小于10%。 ④研究优化SAW器件性能的方法,采用脉冲电弧离子镀在SAW传播区域的压电材料表面沉积高声速的类金刚石薄膜(Diamond-like Carbon, DLC),提高SAW器件性能。实验结果表明:真空为2×10-3Pa~4×10-3Pa,频率为3Hz,起弧电压为400V,主回路电压为200V,温度为200℃,镀膜时间为5min时,沉积薄膜连续性最好。沉积不同参数的DLC膜后器件工作频率提高13%~39%。
【学位授予单位】:西安工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TN65

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 程进;基于POS声表面波器件制造技术研究[D];西安工业大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 熊曣;声表面波加速度计阻尼技术研究[D];西北工业大学;2003年
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10 杨桃均;声表面波气体传感器电路优化设计[D];电子科技大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 章安良;刘尉悦;蒋志迪;费景臣;;基于声表面波技术的数字微流体微加热器研究[J];微纳电子技术;2008年07期
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7 舒茂盛,王生楠,何鹏举;ST切型石英膜片的应力分析[J];传感技术学报;2005年02期
8 章安良,朱大中;应用耦合模理论分析S型声表面波器件特性[J];传感技术学报;2005年03期
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10 刘骏跃;陈明;;基于铌酸锂介质的SAW陀螺效应声光检测系统设计与分析[J];传感技术学报;2007年03期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 李庆利;;70MHz窄带石英晶体滤波器的设计与实现[A];Proceedings of the 2010 Symposium on Piezoelectricity,Acoustic Waves and Device Applications[C];2010年
2 周世圆;张运涛;徐春广;伍懿;;无源无线声表面波嵌入式测量理论与技术[A];2011年机械电子学学术会议论文集[C];2011年
3 谢和平;曾伦;邓慧中;邓克强;陈建益;;高性能声表面波滤波器体波抑制研究[A];2010’中国西部声学学术交流会论文集[C];2010年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周金;基于声表面波技术的无线通信系统的研究[D];南开大学;2010年
2 孙萍;质量敏感型有毒有害气体传感器及阵列研究[D];电子科技大学;2010年
3 李淑红;基于声表面波技术的新型气体传感器的研究[D];南开大学;2010年
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8 杨峻松;机械式微压力传感器的稳健设计研究[D];北方工业大学;2011年
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【同被引文献】
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1 陈明,王玮;声表面波谐振式力学量传感器的发展与现状[J];传感器技术;2000年05期
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李宏;微机电系统低温阳极键合用微晶玻璃的研究[D];武汉理工大学;2008年
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1 胡冠山;延迟线型声表面波气敏传感器的研究[D];山东大学;2005年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
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8 程国辉,涂建兵;一种声表面波直接频率合成器[J];压电与声光;2001年06期
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10 章肖融;干昌明;郑乐奇;;用光声声表面波谱仪研究表面缺陷[J];应用激光;1987年06期
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7 公勋;于小利;陈建军;吴浩东;毛一葳;章德;;热变形石英基板上的声表面波特性[A];泛在信息社会中的声学——中国声学学会2010年全国会员代表大会暨学术会议论文集[C];2010年
8 石一飞;沈中华;陆建;倪晓武;;利用光偏转差分式探测系统测量激光声表面波[A];光子科技创新与产业化——长三角光子科技创新论坛暨2006年安徽博士科技论坛论文集[C];2006年
9 章天金;顾豪爽;;外延ZnO压电薄膜的声表面波特性分析[A];湖北省物理学会、武汉物理学会成立70周年庆典暨2002年学术年会论文集[C];2002年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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6 李文德;基于声表面波原理的智能刀具系统关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
7 王磊;基于声表面波传感技术的智能刀具的建模仿真研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
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9 林卓彬;声表面波温度传感器特性研究[D];吉林大学;2010年
10 徐贵鹏;声表面波的光纤检测方法研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
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