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高性能温补型薄膜体声波滤波器的研制
1
作者 刘娅 陈凤 +4 位作者 黄晶 黄龙 吕峻豪 孙明宝 马晋毅 《压电与声光》 CAS 北大核心 2023年第6期795-799,共5页
该文研制了一种高性能温补型薄膜体声波谐振(TC-FBAR)滤波器。采用COMSOL软件对高性能温补型结构的谐振器进行建模和仿真,在常规一维Mason等效电路模型的基础上进行修正,再在ADS中对滤波器进行仿真优化设计,得到阶梯型结构的TC-FBAR滤... 该文研制了一种高性能温补型薄膜体声波谐振(TC-FBAR)滤波器。采用COMSOL软件对高性能温补型结构的谐振器进行建模和仿真,在常规一维Mason等效电路模型的基础上进行修正,再在ADS中对滤波器进行仿真优化设计,得到阶梯型结构的TC-FBAR滤波器。采用空腔型结构并制备出温补型FBAR滤波器芯片,同时在常规TC-FBAR基础上制备空气桥和凸起层结构,得到双空气桥结构的高性能TC-FBAR滤波器。测试结果表明,滤波器的中心频率为2.43 GHz,最小插损为1.02 dB,1 dB带宽为70.5 MHz,频率温度系数为1.82×10^(-6)/℃。 展开更多
关键词 温补型薄膜体声波谐振器(TC-FBAR) 滤波器 温补层 频率温度系数(TCF)
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用于温度补偿型声表面波滤波器温补层的化学机械抛光工艺
2
作者 冯志博 李湃 +3 位作者 袁燕 史向龙 于海洋 孟腾飞 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2023年第2期320-326,共7页
在制备温度补偿型声表面波(TC-SAW)滤波器温补层工艺过程中,温补层薄膜的厚度控制、膜层质量控制和膜厚不均匀性(NU)控制十分重要。对TC-SAW滤波器晶圆的温补层的化学机械抛光(CMP)工艺进行了研究,探讨了不同晶圆背压和保持环压力的比... 在制备温度补偿型声表面波(TC-SAW)滤波器温补层工艺过程中,温补层薄膜的厚度控制、膜层质量控制和膜厚不均匀性(NU)控制十分重要。对TC-SAW滤波器晶圆的温补层的化学机械抛光(CMP)工艺进行了研究,探讨了不同晶圆背压和保持环压力的比值、抛光头转速和抛光盘转速的比值等对温补层的影响,进一步优化工艺参数,并研究了CMP对温补层表面粗糙度的影响。结果表明:采用优化后的工艺参数,即晶圆背压与保持环压力比值约为1.46(晶圆背压为350 g/cm^(3),保持环压力为240 g/cm^(3))、抛光头转速为93 r/min、抛光盘转速为87 r/min时,可以获得厚度稳定、表面均匀性良好、粗糙度为0.4 nm的膜层。最后将TC-SAW滤波器晶圆温补层进行化学机械抛光,得到膜厚为605.4 nm,总厚度偏差(TTV)为62.06 nm,NU为2.54%的温补层表面,最终得到滤波器的温漂系数为-1.478×10^(-5)/℃,可以满足设计要求,提高了滤波器的合格率。 展开更多
关键词 化学机械抛光(CMP) 声表面波滤波器 温补层 膜厚不均匀性 温漂系数
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1064 nm激光高反膜残余应力及其形变分析 被引量：1
3
作者 李阳 徐均琪 +3 位作者 苏俊宏 袁松松 刘祺 刘政 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期311-318,334,共9页
目的由于光学薄膜自身的残余应力,致使镀膜前后基底面型变化较大。针对这一问题,本文制备单层膜和激光高反膜,明确单层膜应力机制,以此研究不同膜系高反膜的应力情况及其面型变化,通过增加压应力补偿层减小面型变化,为制备微变型激光高... 目的由于光学薄膜自身的残余应力,致使镀膜前后基底面型变化较大。针对这一问题,本文制备单层膜和激光高反膜,明确单层膜应力机制,以此研究不同膜系高反膜的应力情况及其面型变化,通过增加压应力补偿层减小面型变化,为制备微变型激光高反镜提供方法。方法从理论上分析单层膜残余应力机制,采用等效参考温度的方法代替光学薄膜本征应力的效果,通过仿真方法得到薄膜的本征应力。使用有限元分析和试验方法研究激光高反膜的残余应力情况。以单层膜试验为依据,使用等效参考温度、生死单元和载荷步技术,仿真分析多层膜–基系统的残余应力分布及其面型变化。采用电子束热蒸发技术制备不同的高反膜,通过Zygo激光干涉仪测试其镀膜前后的面型,分析基底初始面型、膜料和膜系对高反镜面型的影响。结果仿真发现,多层膜–基系统残余应力呈现层状分布,从基底到膜层由拉应力变为压应力,再由压应力变为拉应力。在残余应力作用下,整个多层膜–基系统呈凹形,位移呈环状分布。对于TiO_(2)/SiO_(2)组合,通过分析对比不同膜系下对应每一层膜层的残余应力及其对整体面型的影响,发现膜系G│(HL)^(10)H2L│A比G│(HL)^(10)H│A面型的变化更小。试验发现,通过增加压应力补偿层使得高反膜的残余应力减小,高反镜(熔石英基底,ϕ30 mm×2 mm)的面型基本没有变化(ΔPV=0.004λ),这与仿真结果一致。结论熔石英基底上TiO_(2)、HfO_(2)、H4和SiO_(2)的本征应力在残余应力中起主导作用,TiO_(2)、HfO_(2)和H4一般表现为拉应力,SiO_(2)表现为压应力。不同膜料组合的高反膜体系均表现为压应力。膜系G│(HL)^(10)H2L│A比G│(HL)^(10)H│A残余应力和面型变化更小,其残余应力为-39.70 MPa,比不加补偿层减小了22.26 MPa,面型基本没有变化。当加2L应力补偿层时,在满足光谱特性的基础上可� 展开更多
关键词 多层膜 残余应力 等效参考温度 生死单元 应力补偿层 面型
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温补型体声波滤波器设计与制备
4
作者 张智欣 陈晓阳 +2 位作者 陈长娥 闫鑫 林树超 《压电与声光》 CAS 北大核心 2022年第2期242-245,共4页
基于薄膜体声波谐振器(FBAR)技术的滤波器频率温度系数为(-30~-25)×10^(-6)/℃,其电学性能受环境温度影响较大,将降低滤波器在全温工作的性能,限制其应用环境,尤其是对滤波器通带插损与矩形系数要求高的应用场合。该文在常规FBAR... 基于薄膜体声波谐振器(FBAR)技术的滤波器频率温度系数为(-30~-25)×10^(-6)/℃,其电学性能受环境温度影响较大,将降低滤波器在全温工作的性能,限制其应用环境,尤其是对滤波器通带插损与矩形系数要求高的应用场合。该文在常规FBAR滤波器中引入正温度系数的SiO_(2)材料层,通过对滤波器的层叠位置设计及加工工艺等技术的研究,研制出S波段温补型FBAR滤波器器件,其工作频率为3.1 GHz,插入损耗为2.0 dB,带外抑制不小于30 dB,频率温度系数为-0.02×10^(-6)/℃。 展开更多
关键词 薄膜体声波谐振器(FBAR) 滤波器 温补层 SiO_(2) 频率温度系数
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高频低温漂TC-SAW滤波器的设计 被引量：1
5
作者 王巍 滕洪菠 +3 位作者 王方 张迎 袁军 宋小瑛 《压电与声光》 CAS 北大核心 2023年第4期544-548,553,共6页
该文设计了一款温度补偿型声表面波(TC-SAW)滤波器,建立了弹性材料及压电材料温度方程,对滤波器的温度场进行仿真分析。通过在压电材料(128°YX-LiNbO3)上沉积SiO2作为温度补偿层,降低了滤波器的频率温度系数。为了解决在沉积SiO2... 该文设计了一款温度补偿型声表面波(TC-SAW)滤波器,建立了弹性材料及压电材料温度方程,对滤波器的温度场进行仿真分析。通过在压电材料(128°YX-LiNbO3)上沉积SiO2作为温度补偿层,降低了滤波器的频率温度系数。为了解决在沉积SiO2温度补偿层后,谐振器的反谐振频率处出现杂散响应,通过增加电极厚度,降低了谐振器杂散响应对滤波器性能的影响。采用四阶级联提高滤波器的带外抑制。仿真结果表明,设计的TC-SAW滤波器中心频率为2497 MHz,频率温度系数为-9.89×10^(-6)/℃,-30~85℃工作温度范围内的带内最大插损为1.95 dB,带外抑制大于30 dB,-3 dB损耗带宽大于97 MHz。 展开更多
关键词 TC-SAW滤波器 谐振器 频率温度系数 电极厚度 SiO2温度补偿层
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