低损耗微波单晶厚膜及其在平面化高Q谐振器中的应用研究
发布时间：2021-02-23 06:22
随着科技的不断发展,各类微波测试设备和军民用电子装备对微波旋磁器件性能的要求不断提高,这就对微波旋磁材料本身的性能提出了更高的要求。同时,现代微波电路小型化、平面化、集成化的特点也使得薄膜材料的研究蓬勃发展。钇铁石榴石（YIG）是一种应用非常广泛的微波旋磁材料,在其基础上设计的谐振器是矢量网络分析仪等测试设备的关键部分。传统的YIG谐振器多采用小球作为谐振子,但是小球谐振器体积大,设计复杂,且无法与现代微波集成电路兼容。本文研制了低损耗微波单晶YIG厚膜,在此材料的基础上设计制作了薄膜谐振器,弥补了小球谐振器的缺点,其器件体积小,结构简单,平面化的结构易与MMIC集成,符合现代通信系统对器件的要求。本论文利用液相外延法制备了单晶镧代（La:YIG）,并设计了一种基于静磁表面波（MSSW）的平面化高Q值YIG调谐谐振器。首先,采用液相外延法制备La:YIG单晶厚膜,研究了La:YIG厚膜的性能以及生长La:YIG超厚膜的工艺条件。液相外延制得的单面厚度为59.35微米的La:YIG厚膜饱和磁化强度4πMs为1705Gs,铁磁共振线宽最小可以达到1.05Oe@3GHz。最后成功外延出单面厚...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
石榴石单位晶胞
能器和 YIG 膜紧密耦合，谐振器的插入损耗为仅为 8dB。在换能器和 YIG 膜之间增加一个 到 10dB，工作频率范围内的假响应抑制大于作并测试了使用金属阵列作为反射栅的单端口于制作，因为它们不需要在 YIG 膜上刻蚀凹，然后用光刻和化学刻蚀的方法在铝膜上制作在感应涡电流，该双端口器件的插入损耗大于得更好的失谐隔离，Castera 等人[15]在 1980 年，谐振器由刻蚀在 YIG 上的槽栅阵列和未刻蚀个腔由反射系数高的未刻蚀的较宽的 YIG 膜阵列。第二个腔由较窄的 YIG 膜及它左右两边高 Q 值的多谐振模式，第二个腔允许低 Q 值最终可以得到一个 Q 值较高的模式。该谐振，有载 Q 值大约为 500。
图 1-3 二腔体 MSFVW 谐振器振器结构中，都使用了槽栅结构的复，但是从技术的角度上讲，这种栅型法来实现谐振效果尤其重要。人[17]提出了一种基于 MSSW 的二端器中，YIG 膜的边缘是直接作为反射。它包含了一个铁磁性的谐振腔和微谐振腔由矩形钆镓石榴石（GGG）场的方向平行于膜平面，磁场的方向条换能器来实现。静磁波在 YIG 膜到的谐振器调谐频率范围为 3~9GHz于 15dB。其结构如图 1-4：
【参考文献】：
期刊论文
[1]钇铁石榴石振荡器的S波段频率综合器的设计[J]. 于航,张林波. 应用科技. 2011(10)
[2]有机薄膜晶体管钛/金电极的刻蚀工艺研究[J]. 严剑飞,吴志明,太惠玲,李娴,付嵩琦. 功能材料. 2010(S2)
[3]Cr薄膜的沉积与湿法刻蚀工艺研究[J]. 李兆泽,徐超,吴学忠,万红,李圣怡. 传感技术学报. 2006(05)
[4]高性能静磁表面波带通滤波器设计[J]. 杨青慧,刘颖力,张怀武,石玉. 压电与声光. 2005(01)
[5]多层周期薄膜中静磁表面波宽度模色散特性研究[J]. 刘颖力,张怀武,王豪才,钟智勇. 物理学报. 1999(S1)
[6]连续外延双层（BiAl）YIG薄膜的铁磁共振研究[J]. 张颖,欧阳嘉,苏钧,周世昌,何华辉. 应用科学学报. 1994(04)
[7]窄线宽钇铁石榴石膜的外延生长[J]. 安国. 磁性材料及器件. 1976(04)
硕士论文
[1]宽带低相噪永磁偏置YIG振荡器的设计技术[D]. 李彦睿.电子科技大学 2013
本文编号：3047151
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
石榴石单位晶胞
能器和 YIG 膜紧密耦合，谐振器的插入损耗为仅为 8dB。在换能器和 YIG 膜之间增加一个 到 10dB，工作频率范围内的假响应抑制大于作并测试了使用金属阵列作为反射栅的单端口于制作，因为它们不需要在 YIG 膜上刻蚀凹，然后用光刻和化学刻蚀的方法在铝膜上制作在感应涡电流，该双端口器件的插入损耗大于得更好的失谐隔离，Castera 等人[15]在 1980 年，谐振器由刻蚀在 YIG 上的槽栅阵列和未刻蚀个腔由反射系数高的未刻蚀的较宽的 YIG 膜阵列。第二个腔由较窄的 YIG 膜及它左右两边高 Q 值的多谐振模式，第二个腔允许低 Q 值最终可以得到一个 Q 值较高的模式。该谐振，有载 Q 值大约为 500。
图 1-3 二腔体 MSFVW 谐振器振器结构中，都使用了槽栅结构的复，但是从技术的角度上讲，这种栅型法来实现谐振效果尤其重要。人[17]提出了一种基于 MSSW 的二端器中，YIG 膜的边缘是直接作为反射。它包含了一个铁磁性的谐振腔和微谐振腔由矩形钆镓石榴石（GGG）场的方向平行于膜平面，磁场的方向条换能器来实现。静磁波在 YIG 膜到的谐振器调谐频率范围为 3~9GHz于 15dB。其结构如图 1-4：
【参考文献】：
期刊论文
[1]钇铁石榴石振荡器的S波段频率综合器的设计[J]. 于航,张林波. 应用科技. 2011(10)
[2]有机薄膜晶体管钛/金电极的刻蚀工艺研究[J]. 严剑飞,吴志明,太惠玲,李娴,付嵩琦. 功能材料. 2010(S2)
[3]Cr薄膜的沉积与湿法刻蚀工艺研究[J]. 李兆泽,徐超,吴学忠,万红,李圣怡. 传感技术学报. 2006(05)
[4]高性能静磁表面波带通滤波器设计[J]. 杨青慧,刘颖力,张怀武,石玉. 压电与声光. 2005(01)
[5]多层周期薄膜中静磁表面波宽度模色散特性研究[J]. 刘颖力,张怀武,王豪才,钟智勇. 物理学报. 1999(S1)
[6]连续外延双层（BiAl）YIG薄膜的铁磁共振研究[J]. 张颖,欧阳嘉,苏钧,周世昌,何华辉. 应用科学学报. 1994(04)
[7]窄线宽钇铁石榴石膜的外延生长[J]. 安国. 磁性材料及器件. 1976(04)
硕士论文
[1]宽带低相噪永磁偏置YIG振荡器的设计技术[D]. 李彦睿.电子科技大学 2013
本文编号：3047151
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