多层膜声表面波滤波器的优化设计.doc

多层膜声表面波滤波器的优化设计声表面波技术是声学和电学结合的一门边缘学科。由于其特有的性质,使其很容易的模拟出电子学的各种功能,并且实现多功能化和小型化。声表面波滤波器就是结合了声表面波的各种优势,在无线数据传输、通信等领域获得了广泛的应用。近年来,随着第三代移动通讯系统的飞速发展,对双工器和声表面波滤波器市场代来了巨大的需求,高频、低损耗的声表面波器件成为主要的研究对象。但传统的声表面波材料,由于其声速低,一般低于4000m/s,所以对于高频的声表面波器件来说对于制造叉指的光刻工艺提出了更高的要求。为了获得高频的声表面波器件我们还可以在叉指宽度不变的前提下,提高基底材料的声速。GHz频段的高频声表面波(SAW)器件,SAW波长很短(几个μm),基片表面粗糙、缺陷和晶界均容易造成散射产生能量损失。所以,对于制造高频金刚石多层膜SAW器件来说,所关心的是CVD金刚石膜平面度、光洁度,缺陷密度造成的声传播损失等,而杂质控制则是次要的要求。类金刚石(DLC)薄膜具有和金刚石薄膜相近的硬度、抗磨性、高电阻率、耐化学腐蚀性能,而且表面光滑、缺陷少、沉积温度低、面积大、成本低廉、易于和集成电路兼容,所以类金刚石(DLC)薄膜已成为近20多年来材料科学研究领域的热点。DLC薄膜是指一系列含sp3键的非晶态碳膜,而且其中的sp3/sp2的比例可以根据不同的应用进行调节。研究表明,sp2键决定DLC薄膜的电学和光学特性,sp3键决定着DLC薄膜的力学性能,因此sp2和sp3键的比例直接影响着DLC薄膜的最终性能[1-8],这些特性使其成为一种用途广泛新型材料。本试验利用等离子体增强化学气相沉积系统(PECVD)制备了类金刚石薄膜,并利用原子力显微镜(AFM)、傅立叶红外光谱仪(FTIR)、拉曼光谱分析仪和紫外分光光度计对DLC薄膜样品的表面形貌和微观结构进行了详细的测量和分析。本论文还重点研究了声表面波滤波器和叉指换能器的基本特性,并且介绍了声表面波、叉指换能器及SAW滤波器的基本原理。在此基础上论述了SAW滤波器的设计方法。本课题所设计的叉指结构选择了交错叉指横向滤波器和镜像阻抗连接结构,以便使所设计的声表面波滤波器具有高阻带抑制和较低的插损。