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射频薄膜体声波谐振器的研制和分析
  • ISSN号:1674-4926
  • 期刊名称:《半导体学报:英文版》
  • 时间:0
  • 分类:TN015[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]中国科学院声学研究所声学微机电实验室,北京100190
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(批准号:90607012)Acknowledgements The authors would like to thank Mr. Wang Chenghao, who is an academician of the Chinese Academy of Sciences, for his advice in desig- ning the FBAR device.
中文摘要:

研制了一种采用氮化硅/二氧化硅/氮化硅复合膜作为支持薄膜的高Q薄膜体声波谐振器.当采用单层氮化硅膜或二氧化硅膜作为谐振器的支持薄膜时,由于残余应力的作用,释放完的薄膜往往会出现褶皱的现象,极大地降低了薄膜体声波谐振器的Q值;上述复合膜结构有效地解决了这个问题.采用直流磁控溅射法制备了氧化锌压电薄膜,X射线衍射结果表明制备的氧化锌薄膜具有很好的c轴择优取向,意味着氧化锌薄膜具有较好的压电性.S参数测试结果表明该薄膜体声波谐振器在0.4~2.6GHz的频率范围内具有3个明显的谐振模式,计算了这些谐振模式的串联谐振频率、并联谐振频率、有效机电耦合系数和Q值.在这3个模式中,第3个谐波模式的工作频率约为2.4GHz,具有最高的Q值(约为500),可用来制备2.4GHz的低相噪射频振荡源.

英文摘要:

A high-Q diaphragm-structure film bulk acoustic resonator (FBAR) with a flat support diaphragm, made of Si3 N4/SiOz/Si3 N4 composite films ,is proposed. The N/O/N composite diaphragm overcomes the wrinkling in the released support diaphragm caused by the residual stress of a single Si3N4 or SiO2 diaphragm. ZnO piezoelectric film deposited employing a DC reactive magnetron sputtering method is used as the piezoelectric material for the FBAR device. The XRD 0- 20 scan indicates that the ZnO film has the preferred c-axis orientation growth,implying good piezoelectric properties. The S parameter measurement shows that there' are three primary resonances in the frequency range from 0.4 to 2.6GHz. The series resonant frequency,parallel resonant frequency, Kett^2, and quality factors of the three resonances are calculated. The third one,with a frequency of about 2.4GHz,has the highest quality factor about 500. Thus,it is expected to be a candidate to form a 2.4GHz low-phase-noise oscillator.

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期刊信息
  • 《半导体学报:英文版》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国电子学会 中国科学院半导体研究所
  • 主编:李树深
  • 地址:北京912信箱
  • 邮编:100083
  • 邮箱:cjs@semi.ac.cn
  • 电话:010-82304277
  • 国际标准刊号:ISSN:1674-4926
  • 国内统一刊号:ISSN:11-5781/TN
  • 邮发代号:2-184
  • 获奖情况:
  • 90年获中科院优秀期刊二等奖,92年获国家科委、中共中央宣传部和国家新闻出版署...,97年国家科委、中共中央中宣传部和国家新出版署三等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:7754