铜叉指换能器声表面波驱动装置的研究

本实验中首次采用铜材料作为声表面波驱动装置的叉指换能器材料.对铜材料和铝材料进行了详细比较,得到铜材料相比于铝材料的优点.采用并详细对比了离子铣和剥离工艺两种制造工艺,实验表明剥离工艺效果更好.得到了利用剥离工艺制造的铜叉指换能器的原子力显微镜轮廓.制造了声表面波驱动装置并得到了优化的制造参数.     

X射线光刻和剥离技术制作声表面波叉指换能器

提供了采用电子束光刻、X射线光刻和金属剥离技术制作亚微米尺寸的声表面波叉指换能器的方法.首先利用电子束光刻和微电镀技术制作x射线光刻的掩模,然后利用X射线光刻和剥离技术高效地制作大面积、纳米尺电、电极陡直均匀的叉指换能器.制备出的叉指电极特征尺寸为600 nm,面积为4 mm×6 mm,断指率小于3‰,可应用于高频声表面波器件中.研究结果表明,X射线光刻结合剥离技术是一种制备高频SAW器件的优良方法.     

声表面波温度传感器的仿真与设计

利用有限元软件COMSOL对声表面波温度传感器进行仿真。声表面波温度传感器基底材料为YX-切石英单晶,并在石英上镀ZnO薄膜,叉指换能器和反射栅采用铝电极。通过仿真研究了叉指换能器的高度、金属化率变化对声表面波温度传感器性能的影响,并根据仿真结果设计和制作了一种镀ZnO薄膜的SAW温度传感器。测试结果表明,制作的传感器灵敏度较高(8.8kHz/℃),误差小,具备良好的温度-频率特性。     

声表面波温度传感器的仿真与设计

利用有限元软件COMSOL对声表面波温度传感器进行仿真。声表面波温度传感器基底材料为YX-切石英单晶,并在石英上镀ZnO薄膜,叉指换能器和反射栅采用铝电极。通过仿真研究了叉指换能器的高度、金属化率变化对声表面波温度传感器性能的影响,并根据仿真结果设计和制作了一种镀ZnO薄膜的SAW温度传感器。测试结果表明,制作的传感器灵敏度较高(8.8kHz/℃),误差小,具备良好的温度-频率特性。     

ZnO/IDT/金刚石结构SAW滤波器的设计和制作

传统材料制备的声表面波(SAW)滤波器的中心频率f大多位于较低的频段(f<500 MHz),但是无线通信频段逐渐向着高频化的方向发展,因此在SAW器件领域中引入高声速材料如金刚石以提高中心频率成为一种必然趋势。基于金刚石材料、采用ZnO/IDT/金刚石新型结构,设计了交错叉指结构和镜像阻抗连接结构的叉指换能器(IDT)参数。通过优化的工艺制备流程,获得了金刚石SAW滤波器样品。最后采用RF探针台对样品进行了性能测试和数据分析。测试结果表明制备的SAW滤波器样品的测试结果与理论值比较符合,交错叉指结构滤波器获得了很低的插损,镜像阻抗连接结构滤波器有效地提高了带外抑制度。样品IDT指宽2μm,SAW滤波器中心频率可达0.775 GHz。     

ZnO单晶声表面波谐振器传播特性的研究

基于有限元压电材料中表面波传播的有限元分析原理,利用有限元分析软件COMSOL对基于ZnO单晶材料的声表面波器件进行多物理域耦合建模与仿真,提取出了符合声表面波振型的对称模态变形图和反对称模态变形图。通过谐振频率分析,计算出了ZnO单晶的相速度和机电耦合系数;通过频率响应分析,得出谐振器输入导纳、阻抗与频率之间的关系图;最后讨论了叉指换能器的结构对谐振频率、反谐振频率的影响,得出输入、输出叉指换能器(IDT)的叉指电极对数越大,插入损耗值越大,信号衰减越小。     

推陈出新,创办高水平的《学报》品牌——庆贺《军医进修学院学报》创刊30周年

电子束光刻(EBL)具有高的分辨率,能制备具有亚微米尺寸的声表面波(SAW)器件.一种采用EBL技术制备用于气体传感器的具有亚微米尺寸的SAW延迟线的方法:首先利用EBL在压电衬底上获得叉指换能器(IDT)的电子抗蚀剂图形;然后用剥离工艺制作出IDT电极.通过邻近效应校正和提高场拼接精度,制作的叉指电极具有一致性,电极形貌好.相对于干法刻蚀工艺,剥离工艺避免了对压电衬底表面的物理损伤.该技术为实现特征尺寸达到百纳米级的更高工作频率SAW器件的制造提供了很好的途径.     

一种新型的超声兰姆波换能器

针对固体板无损检测过程中超声兰姆波的多模态特性问题,本文设计并制作了一种可激发和接收单一超声兰姆波模式的新型超声兰姆波换能器。它由铜质叉指电极、导线、绝缘薄膜和YZ铌酸锂晶体等装配而成。采用矢量叠加法计算了叉指电极、YZ铌酸锂晶体相关参数,并将设计的叉指换能器应用于铝板的超声兰姆波检测实验中。实验结果表明,利用本文设计的叉指超声兰姆波换能器,可有效克服兰姆波频散和多模式的特性、实现特定频率下单一模态超声兰姆波信号的激发与接收。     

千兆赫声表面波石英横向滤波器

本文叙述千兆赫声表面波(SAW)石英横向滤波器的制作权限和具体性能。首先研究了铝金属化石英上SAW超精细叉指换能器的制作极限,这种叉指换能器用普通光刻法即光投影复印和接触复印法制作。利用电掩模图象复制器,获得了0.50微米线宽的叉指换能器图案。利用光传递函数进行理论估计表明,叉指换能器的最小线宽可达0.5—0.4微米。叉指换能器光刻胶浮雕图案的扫描电子显微镜(SEM)照片说明,曝光时的驻波干涉会妨碍对图案形成的精确控制,但可以用反射率低的较薄的铝膜来消除。本文还讨论了铝膜叉指换能器对千兆赫SAW石英横向滤波器性能的影响,从实验扣理论上阐明了蒸发时叉指换能器导电铝膜最小厚度与基片温度参数的关系,叉指换能器指条的电阻越大,滤波器的插入损耗也越大,典型的结果是:基片温度为80℃时,为了使叉插换能器在千兆赫下正常工作,铝的金属化厚度需在20毫米以上。本文也讨论了铝膜叉指换能器与千兆赫SAW石英横向滤波器温度特性之间的关系。     

基于电荷分布的分裂指叉指换能器模型研究

普通单电极叉指换能器由于相邻两个电极反射的波会同相位加强,它的指边缘反射明显,从而在声表面波器件中形成电极内反射干扰。为了尽量减小这种二阶效应,可以采用分裂指叉指换能器(亦称双电极换能器)。该文从场理论出发,得到叉指表面电荷分布函数,通过对电荷分布函数进行傅里叶变换,得到分裂指叉指换能器的一种新的数学解析模型。它可以准确地反映考虑临近效应后分裂指叉指换能器基频和谐振频率响应。     

AlxZn1-xO合金MSM光电探测器的研究

在Si衬底上磁控溅射制备AlxZn1-xO(AZO)合金薄膜,在其上真空蒸发Ni/Au叉指电极获得金属-半导体-金属(MSM)结构光电探测器.采用UV-Vis-Nir分光光度计测量AZO系列薄膜的光吸收特性,观察到AZO 合金薄膜的光学吸收带边随Al含量增加明显蓝移.测试AZO探测器的电流电压特性、时间特性和响应光谱发...     

A low-temperature MOS LSI process

A low-temperature process is proposed for the fabrication of MOS LSIs with very small dimensions. Since this process needs no thermal treatment after gate insulation, shallow source/drain junction, ultra-thin gate oxide, and Al gate electrode can be used. The key processes are self-aligned gate pattern reversion using Mo dummy gates and ECR SiO₂ lift-off, and planarized Al gate electrode filling using resist/Al etch-back. Test devices fabricated to demonstrate the feasibility of this process operate without trouble     

基于MEMS技术的PDMS电泳微芯片的研制

介绍了一种基于MEMS技术的PDM25电泳微芯片，该芯片主要由三部分组成：集成了高压电极的玻璃基底、PDMS薄膜以及刻有微流路的PDMS板。利用lift—off工艺，在玻璃基底上制作了为电泳分离提供高压的Pt电极。为了提高PDMS微芯片的密封效率，同时也为了保持微流路材料的一致性，通过挤压法首先在玻璃基底上形成了一层PDMS薄膜。电泳分离实验表明：在该微芯片上能够实现DNA片段的有效分离。     

金刚石SAW滤波器的设计和制作

通信系统向高频的发展趋势使声表面波(SAW)滤波器技术面临着越来越多的挑战。利用传统材料制作SAW滤波器的中心频率很难达到GHz频段,因此探索在高声速材料基础上制作SAW滤波器成为一种必然趋势。基于高声速材料金刚石设计了IDT/ZnO/金刚石结构的薄膜SAW滤波器,设计了镜像阻抗连接IDT的结构参数,并采用ADS软件对该结构进行了建模仿真。然后,通过ZnO薄膜制备工艺和IDT电极制备工艺,获得了金刚石SAW滤波器样品。最后,采用RF探针台对所制得的样品进行了性能测试和数据分析。测试结果表明,在金刚石厚膜衬底上获得了频率超过1 GHz的SAW滤波器样品。     

铁电存储器中Pb(Zr,Ti)O_3集成铁电电容的制备

在铁电不挥发存储器 (FERAM)技术中 ,集成铁电电容的制备是关键工艺之一。文中提出一种制备集成铁电电容的改进工艺 :采用 lift-off技术在衬底样品表面淀积铁电电容 Pt/Ti下电极 ,然后用 Sol-Gel方法制备 PZT薄膜。在 PZT薄膜未析晶前 ,先将它加工成电容图形 ,再高温退火成为 PZT铁电薄膜。最后完成铁电电容 Pt上电极。与传统工艺相比 ,改进后的工艺能保持 PZT铁电薄膜与金属上电极之间良好的接触界面。测试结果表明 ,工艺条件的变动不会影响 PZT铁电薄膜的成膜和结构 ,从而可得到性能优良的铁电电容。     

Surface-acoustic-wave unidirectional transducers using anodic oxidation technology and low-loss filters

A new surface-acoustic-wave interdigital transducer (IDT) and unidirectional transducer (UDT) are described. Using a lift-off anodic oxidation method, controllable gaps between electrodes with good insulation can be obtained. Experimental results show good characteristics at 2nd-harmonic operation for a new floating electrode type unidirectional transducer (NG-FEUDT). Also, a low-loss filter of 3.46 dB with side-lobe suppression of 40 dB at 893 MHz is obtained using the above techniques.<>     

LiNbO3waveguide modulator with 1.2 µm thick electrodes fabricated by lift-off technique

In order to make efficient high-frequency electrooptic modulators, the microwave loss in the electrodes has to be minimized. A lift-off technique using chlorobenzene to harden the top of AZ1350-J photoresist was adopted to fabricate 1.2 μm thick metal electrodes. A 1 cm long, 15 μm wide strip electrode has a dc resistance of 11 Ω, which is substantially less than that of the 2000 Å thick electrodes routinely fabricated. A 1 cm long traveling-wave phase modulator consisting of a single waveguide was tested. The measured -3 dB bandwidth is 3.8 GHz.     

Excimer Laser Projection Photoablation Patterning of Metal Thin Films for Fabrication of Microelectronic Devices and Displays

A nonlithographic process is demonstrated for patterning Al, Cr, Cu, Ni, Ti, and W thin films, which are widely used in microelectronic and display fabrication. A projection photoablation process using 248-nm-deep ultraviolet radiation from a KrF excimer laser was used to pattern a polyimide film coated on a SiN layer deposited on glass. The photoablation-patterned polyimide film was used as a sacrificial layer in a lift-off patterning process for the metal films, which resulted in clean metal patterns with fine line-edge definition being fabricated after lift-off. This process provides a simpler and more economical patterning technique compared to conventional lithography methods, eliminating the developing and etching steps.