基于bn叠层结构高频saw滤波器的构建及研究

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1、＇？＞．ＴＮ４－中图分类号；３８论文编号１００６０１６００９１学科分类号５ｉａｉＧ３５密级＊涛嗦乂净ＴＩＡＮＪＩＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕ｊ：学位论义基于ＢＮ叠层结构局频ＳＡＷ滤波器的构建及研究ＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆＨｉｇｈＦｒｅｑｕｅｎｃｙＳＡＷ聊則ｔｅｒＤｅｖｉｃｅＣｅｌｌＢ么ｓｅｄｏｎ柄ｉｌｉｌＥ：麵电子科学与技术陪国巧１８＾齡子学与酣巧学■？巧苦苦Ａ罢＾這＾３１杨保和教授天津理工

2、大学研究生院二〇—六年二月分类号：510.1035密级：天津理工大学研究生学位论文基于BN叠层结构高频SAW滤波器的构建及研究（申请硕士学位）学科专业：微电子学与固体电子学研究方向：半导体薄膜材料与器件作者姓名：曹荣荣指导教师：杨保和教授2016年1月ThesisSubmittedtoTianjinUniversityofTechnologyfortheMaster’sDegreeDepositionofHighFrequencySAWFilterDeviceCellBasedonBNMultilayerStru

3、ctureByRongrongCaoSupervisorProf.BaoheYangJanuary,2016独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取，得的研究成果，除了文中特别加标注和致谢么处外论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一同工作的同志对本研。与我究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。日期■学位论文作者签名签字；乃？＾年口＾月０日３学位论文版权使用授权书本学位

4、论文作者完全了解天津理工大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津理工大学可レッ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编，供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复本和电子文件。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：＾＾＾签字＂日期：Ｍ＃月咬日签字日期：Ｔｔ；／／年巧月化旧摘要近年来，便携式的信息通信设备被广泛应用到实际生活中，这使得电子产品向着微型化方向发展，而SAW器件是实现微型化的关键

5、器件。另外，随着低频段的通信逐渐变得拥堵，高频化是现在通信技术的发展趋势，这使得高频率、大功率的SAW滤波器越来越受设计者的青睐。本论文首先设计一系列的实验对BN薄膜的工艺进行优化，例如：生长功率，脉冲偏压，退火温度等，得到了明显的变化规律并成功制备出立方含量高达95%的BN薄膜。紧接着对AlN的工艺进行了优化，包括生长压强和靶基距，生长出了（002）择优取向的AlN薄膜。然后制备基于BN薄膜的ZnO/BN叠层结构和AlN/BN叠层结构，制备总厚度相同但层数不同的叠层结构，通过PFM对其压电性进行测试，得出2层结构的Zn

6、O/BN薄膜压电性能最强。根据刚度矩阵模拟BN厚度和ZnO厚度对传播速度V以及2机电耦合系数K的影响，得到了明显的变化规律。根据模拟结果选定BN厚度为0.1λ，ZnO厚度为0.17λ。根据导纳矩阵求出器件的S参数，利用Matlab编程模拟了IDT参数对回波损耗RLoss和传播损耗PLoss的影响，为后续IDT的设计提供了参考。最终，结合实验以及模拟结果，分别基于Si衬底和Diamond衬底制备出了ZnO/BN多层膜结构SAW滤波器，ZnO/BN/Si多层膜结构的SAW滤波器的测试结果很好的验证了模拟计算结果。ZnO/BN

7、/Diamond多层膜结构则实现了1.23GHz的高频率。本论文重点是基于BN叠层结构（ZnO/BN和AlN/BN）的设计，采用实验结合模拟的方法设计和构建SAW滤波器，模拟指导实验，实验验证模拟。在本论文中提高BN薄膜中c-BN含量至94.8%，实现AlN薄膜（002）择优取向，所制备的叠层结构压电性均匀一致；模拟了ZnO/BN多层结构的BN薄膜和ZnO薄膜厚度以及叉指参数。最终实验结果与模拟的结果相互验证。通过本论文的相关实验研究，将有助于BN薄膜在SAW器件制备中的应用，有利于提高SAW器件的频率和稳定性，同时为S

8、AW器件的模拟与实验相结合提供了相关经验。关键词：高频SAW器件压电材料BN薄膜叠层结构AbstractInrecentyears,theportableinformationalcommunicationsequipmentwerewidelyappliedtothereallife,whichmakeselect