蘭姆波型聲表面波無源無線溫度傳感器的研究.pdf

1、基于聲表面波諧振器的傳感器具有成本低、易制作、穩(wěn)定性強等優(yōu)點而得到人們的廣泛研究。傳統(tǒng)的聲表面波諧振器中傳播的是瑞麗波，在AlN壓電薄膜中，瑞麗波的傳播速度在5000-6000 m/s之間。隨著天線小型化的發(fā)展，器件的工作頻段往GHz頻段提升。在表聲波聲速不變的情況下要提高頻率就需要減小叉指電極的線寬，這勢必增加工藝的難度，所以通過改變聲波的模式，使得器件中傳播高聲速的聲波，對提高器件的工作頻率是非常有意義的。
　　論文首先用CO

2、MSOL軟件分別對瑞麗型聲表面波諧振器和蘭姆波型聲表面波諧振器進行仿真設(shè)計。瑞麗型諧振器的結(jié)構(gòu)為：硅基厚度200μm、AlN厚度1.44μm、叉指電極厚度200 nm、波長16μm，通過仿真可知，瑞麗波型諧振器的諧振頻率為306.08 MHz。蘭姆波型諧振器的結(jié)構(gòu)為：硅基厚度25μm、AlN厚度1.44μm、叉指電極厚度200 nm、波長16μm，通過仿真發(fā)現(xiàn)在蘭姆波型諧振器中激勵了七個模式的聲波，它們對應(yīng)的諧振頻率分別297.8 MH

3、z、398.8 MHz、448.2 MHz、500.4 MHz、531.34 MHz、584.6 MHz、615.23 MHz。
　　然后，本文采用光刻、腐蝕、電子束蒸發(fā)等工藝制作聲表面波諧振器。制作蘭姆波型諧振器時，需要對SiO2和Si進行腐蝕。在對Si進行腐蝕減薄時，采用二氧化硅作為保護層，另外采用硅膠對AlN薄膜進行保護，從而完成蘭姆波型諧振器結(jié)構(gòu)的制作。制作瑞麗波型諧振器時，除了不需要腐蝕SiO2和Si外，其余工藝與制作蘭

4、姆波型諧振器時一樣。
　　最后，本文采用矢量網(wǎng)絡(luò)測試儀測試了所制作的聲表面波器件。測試結(jié)果表明，瑞麗波型諧振器實測諧振頻率為305.15 MHz，蘭姆波型諧振器的諧振頻率分別為294.63 MHz、398.125 MHz、435.625 MHz、482 MHz、531.625 MHz、570 MHz、613.625 MHz，測試結(jié)果與仿真結(jié)果基本一致。接著本文分別對兩種諧振器所制作的溫度傳感器進行溫度測試，得到了器件的諧振頻率隨溫