薄膜体声波谐振器的结构参数优化分析

建立了微型薄膜体声波谐振器的等效电路模型,研究其整体频率响应特性。提出的等效电路模型考虑了氧化锌压电薄膜两端电极和作为支撑层的氮化硅薄膜对谐振器整体性能的影响,将它们作为传输线引入到等效电路当中。运用PSPICE软件研究了谐振器各结构层的尺寸参数对谐振器谐振频率、品质因数和有效机电耦合系数的影响,并讨论了使用不同材料的电极,谐振器品质因数的变化情况。基于以上分析,对谐振器的结构参数进行优化,获得薄膜体声波谐振器性能的提高。

锆钛酸铅薄膜的生长与表征

研究了如何利用溶胶凝胶法制备锆钛酸铅(Pb(Zrx,Ti1-x)O3,PZT)薄膜,并对该薄膜的进行了表征测试。根据分子式设计了溶液的成分及配比,配制溶液后旋涂于钛(Ti)及铂/钛(Pt/Ti)基底上。利用X射线衍射仪(XRD)和原子力显微镜(AFM)对不同热处理温度和不同退火温度的PZT薄膜的形貌、成分进行了表征测试。在此基础上,采用微机电系统(MEMS)工艺,开发了可用于测试PZT薄膜材料特性的工艺流程与测试样品。然后,利用标准铁电测试仪对不同热处理温度和不同退火温度的PZT薄膜的极化强度进行了铁电特性测试。结果表明,在400℃进行热处理,650℃进行退火的条件下制备出的PZT薄膜其成分和形貌比较好,铁电特性较优,能够应用于MEMS器件与纳米器件的制造中。