IDT-AIN-Diamond聲表面波多層膜的模擬與制備.pdf

1、為了研制高頻(2.5GHz)大功率SAW濾波器所需的基底材料-“IDT/AlN/Diamond”多層膜結構，本文建立了“IDT/AlN”結構和“IDT/AlN/Diamond”結構的幾何模型，通過有限元分析軟件ANSYS的多物理場壓電分析模塊來分別進行模態(tài)分析和諧響應分析，得到如下結論：(1)關于“IDT/AlN”結構，基頻諧振頻率fr=1.248GHz，反諧振頻率fa=1.266GHz；SAW的相速度為5028m/s；有效機電耦合系數(shù)

2、K2=0.036；(2)關于“IDT/AlN/Diamond”多層膜結構，基頻的諧振頻率fr=2.4936GHz，反諧振頻率fr=2.5620GHz，IDT換能器有效機電耦合系數(shù)：K2=0.058。SAW在“IDT/AlN/Diamond”多層薄膜中的相速度為9911m/s。
　　 然后利用超高真空射頻磁控濺射反應系統(tǒng)制備了一系列的AlN薄膜。分別考慮不同條件對“(002)AlN/Si”結構薄膜的晶面擇優(yōu)取向影響。本文制備出高度

3、c軸擇優(yōu)取向的“(002)AlN/Si”結構薄膜(FWHM=0.252°)。還討論了幾點影響規(guī)律。
　　 (1)(002)AlN峰強度隨N2濃度增加、濺射功率升高、襯底溫度降低而升高，而FWHM則相應的減??；(2)隨著靶基距的減小，分別存在兩組峰(100)、(002)組與(110)、(103)組的競爭生長現(xiàn)象；(3)從晶面擇優(yōu)取向和膜基結合力來說低真空氮氬封閉原位冷卻效果最好，但是其硬度和彈性模量并非最好。綜合來說制備“(002