基于鈦酸鍶鋇薄膜的移相器及微機(jī)電開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)研究.pdf

1、 本文采用建模方法，針對(duì)微波頻率下的應(yīng)用，建立了器件性能參數(shù)（包括有效介電常數(shù)、加載后傳輸線特征阻抗、插入損耗等）和BST材料參數(shù)（包括介電常數(shù)、薄膜厚度、介電損耗等）之間的關(guān)系，并具體設(shè)計(jì)了一種基于BST薄膜、采用周期性分布式加載的移相器。 通過(guò)對(duì)移相器周期性分布式加載結(jié)構(gòu)的分析，發(fā)現(xiàn)移相器的移相度和單元可變電容的變化率有關(guān)。目前MEMS可變電容單元采用的介質(zhì)基本上是氮化硅。BST薄膜作為一種性質(zhì)優(yōu)良的介電材料，其介電常數(shù)遠(yuǎn)大于

2、氮化硅。從MEMS移相器開(kāi)關(guān)性能的幾個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)出發(fā)，本文探討了在MEMS移相器開(kāi)關(guān)中，用BST薄膜代替氮化硅介質(zhì)的可行性。并且，考慮到橋膜彈性系數(shù)是影響B(tài)ST-MEMS開(kāi)關(guān)啟動(dòng)電壓的重要參量，本文還對(duì)橋膜彈性系數(shù)進(jìn)行了具體計(jì)算。通過(guò)對(duì)BST-MEMS開(kāi)關(guān)進(jìn)行靜態(tài)力學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)目前普遍使用的橋膜彈性系數(shù)計(jì)算公式未考慮開(kāi)關(guān)實(shí)際采用的共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。在考慮橋膜上實(shí)際的靜電力分布后，修正了橋膜彈性系數(shù)的計(jì)算公式，并根據(jù)修正后的計(jì)算公式，進(jìn)一步探討