基于印刷電子工藝的聲表面波器件制備及性能研究.pdf

1、印刷電子（Printed Electronics，PE）技術(shù)近幾年在電子學(xué)領(lǐng)域內(nèi)發(fā)展迅速，應(yīng)用印刷電子技術(shù)，各類電子產(chǎn)品可以像印刷紙制品一樣被大批量地生產(chǎn)出來(lái)，包括各類柔性存儲(chǔ)及顯示器件、傳感器和驅(qū)動(dòng)器、可以拉伸、彎折的薄膜太陽(yáng)能電池等。
　　論文在研究了印刷電子技術(shù)和SAW技術(shù)的應(yīng)用熱點(diǎn)和研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，探討了將印刷電子工藝技術(shù)應(yīng)用于聲表面波（Surface Acoustic Wave，SAW）器件制備的方法。采用印刷電子工藝

2、可以較為靈活地在壓電襯底上定義圖形。同時(shí)，金屬納米顆粒墨水的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，也為應(yīng)用印刷電子技術(shù)制備SAW器件提供了條件。
　　文中分別應(yīng)用印刷電子工藝中的噴墨打印技術(shù)和絲網(wǎng)印刷技術(shù)制備SAW濾波器。主要內(nèi)容包括濾波器的設(shè)計(jì)與仿真、工藝步驟及參數(shù)說(shuō)明和SAW器件性能測(cè)試及結(jié)果分析。
　　文中設(shè)計(jì)的SAW濾波器為橫向型濾波器，具有單電極、等叉指寬和等指間間隔的IDT模型結(jié)構(gòu)。分別在石英、鈮酸鋰和鉭酸鋰三種壓電材料上應(yīng)用噴墨

3、打印工藝和絲網(wǎng)印刷工藝制備叉指線寬為50μm和200μm的SAW濾波器，對(duì)比三種材料的壓電特性并對(duì)制備的濾波器性能進(jìn)行測(cè)試。
　　針對(duì)濾波器性能的測(cè)試，論文分別進(jìn)行了形貌測(cè)試和電學(xué)性能測(cè)試，其中形貌測(cè)試包括顯微鏡觀測(cè)和臺(tái)階儀測(cè)試，電學(xué)性能測(cè)試包括阻抗測(cè)試，信號(hào)傳輸測(cè)試以及用網(wǎng)絡(luò)分析儀分析其幅頻特性等方式。噴墨打印工藝制備的SAW濾波器在顯微鏡觀測(cè)下的叉指線條在尺寸上存在誤差；用萬(wàn)用表測(cè)量其叉指電極的阻抗，基本位于0.3-2.0Ω之

4、間，導(dǎo)電性能良好；臺(tái)階儀測(cè)試的叉指電極厚度為0.3-0.5μm，叉指換能器周期與設(shè)計(jì)值基本吻合，鈮酸鋰為襯底的濾波器性能較為突出；應(yīng)用絲網(wǎng)印刷工藝制備的SAW濾波器的叉指線條邊沿不夠整齊，誤差約為50-100μm，導(dǎo)電層厚度為5-10μm，應(yīng)用鈮酸鋰和鉭酸鋰作為襯底制備的濾波器能實(shí)現(xiàn)濾波特性。
　　論文通過(guò)理論分析和大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了應(yīng)用印刷電子技術(shù)制備SAW器件的可行性。以鈮酸鋰作為壓電襯底的噴墨打印制作的SAW濾波器的濾波性能較為