基于MEMS的声表面波器件设计与制作的关键技术研究

发布时间：2017-05-22 14:05

  本文关键词：基于MEMS的声表面波器件设计与制作的关键技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：频率高、体积小、功能多、稳定性好、易于批量生产的声表面波器件,以其独特的性能,成为与大规模集成电路、电荷耦合器件并列的三大固体微电子器件之一,在移动通信、航空航天、电子对抗等军用和民用领域得到了广泛应用。新兴的声表面波传感器,更是以其无源、无线、灵敏度高、功耗低的特点,成为传感领域的一门新兴技术,拥有巨大的发展潜力。 本文主要内容有: 1.叉指换能器是声表面波器件的基本结构。根据叉指换能器时域离散化的特点和加工精度的限制,提出了应用遗传算法优化设计叉指换能器的幅频特性,完成了叉指换能器声孔径编码,设计了适应度函数,改进了叉指换能器的幅频性能。 2.设计了三叉指换能器结构的声表面波带通滤波器,研究了叉指换能器采用不同窗函数对叉指换能器特性的影响。 3.分析了采用三角形悬臂梁结构的声表面波加速度计的设计,研究了加速度计灵敏度与悬臂梁等角和梁厚的关系。 4.声表面波器件的制作工艺是声表面波技术的难点,溅射和刻蚀更是声表面波器件制作的关键技术。因此,本文用实验方法研究了影响溅射速率的一些工艺参数;研究了感应耦合等离子体刻蚀速率与一些因素的关系以及刻蚀速率比和刻蚀的均匀性。
【关键词】：声表面波器件 叉指换能器 加权 遗传算法 声表面波带通滤波器 声表面波加速度计 制作工艺
【学位授予单位】：国防科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：TH703
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-7
• 第一章 绪论7-13
• 1．1 研究声表面波技术的意义7-8
• 1．2 声表面波器件的国内外研究水平与现状8-11
• 1．2．1 声表面波技术发展历程8-9
• 1．2．2 声表面波技术现状9-11
• 1．2．3 我国声表面波技术现状11
• 1．3 论文的结构安排11-13
• 第二章 声表面波原理及器件13-26
• 2．1 声表面波原理和特点13
• 2．2 叉指换能器13-21
• 2．2．1 叉指换能器概述14-16
• 2．2．2 等叉指换能器基本特性16-19
• 2．2．3 叉指换能器的脉冲响应模型19-21
• 2．3 声表面波器件21-24
• 2．3．1 声表面波器件原理21-22
• 2．3．2 声表面波延迟线22-23
• 2．3．3 声表面波谐振器23
• 2．3．4 声表面波振荡器23-24
• 2．4 声表面波器件用基底材料24-25
• 2．5 本章小结25-26
• 第三章 遗传算法在叉指换能器幅频特性设计中的应用26-38
• 3．1 叉指换能器加权26-27
• 3．2 用遗传算法设计叉指换能器幅频特性27-33
• 3．2．1 个体表示方法27-29
• 3．2．2 产生初始种群29-30
• 3．2．3 适应度函数设计30-32
• 3．2．4 遗传操作32-33
• 3．2．5 终止条件33
• 3．3 仿真实验结果和分析33-37
• 3．3．1 仿真目标33-34
• 3．3．2 离散精度对幅频响应的影响34
• 3．3．3 遗传算法的应用34-37
• 3．4 本章小结37-38
• 第四章 声表面波器件设计理论和方法38-46
• 4．1 声表面波带通滤波器设计38-41
• 4．1．1 声表面波带通滤波器工作原理38-39
• 4．1．2 声表面波带通滤波器设计39-41
• 4．2 声表面波加速度计设计41-45
• 4．2．1 声表面波加速度计工作原理41-42
• 4．2．2 悬臂梁应力分析42
• 4．2．3 加速度计的灵敏度42-44
• 4．2．4 影响加速度灵敏度的参数分析44-45
• 4．3 本章小结45-46
• 第五章 声表面波器件制作工艺研究46-59
• 5．1 声表面波器件制作工艺流程46
• 5．2 金属薄膜溅射工艺研究46-51
• 5．2．1 溅射原理46-47
• 5．2．2 溅射速率与电源功率关系研究47-51
• 5．3 感应耦合等离子体刻蚀研究51-57
• 5．3．1 感应耦合等离子体刻蚀原理51
• 5．3．2 刻蚀速率与工艺参数关系研究51-57
• 5．4 声表面波器件制作57-58
• 5．5 本章小结58-59
• 第六章 结论与展望59-61
• 6．1 全文总结59
• 6．2 研究展望59-61
• 致谢61-62
• 参考文献62-63

【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 鲍帅;声表面波MEMS器件研究[D];西安工业大学;2012年

2 冯亚菲;声表面波器件的制备及其性能研究[D];黑龙江大学;2008年

3 高阳;基于MEMS技术的声表面波微驱动器件[D];上海交通大学;2010年

4 程进;基于POS声表面波器件制造技术研究[D];西安工业大学;2013年

5 刘立;双声路声表面波传感器的设计[D];长安大学;2012年

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本文编号：385903