FBAR溫度傳感器研究.pdf

1、近年來,微機(jī)電制造技術(shù)的發(fā)展使得薄膜體聲波諧振器(FBAR)獲得了廣泛的商業(yè)應(yīng)用。一方面,FBAR在移動(dòng)通信領(lǐng)域扮演著重要角色,由于FBAR射頻器件具有體積小、工作頻率高、插入損耗小、功率容量大等優(yōu)點(diǎn),FBAR振蕩器、濾波器、雙工器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通信領(lǐng)域。另一方面,FBAR在傳感器領(lǐng)域也發(fā)展迅速,FBAR傳感器的高靈敏度和高可靠性引起了人們的廣泛研究興趣。目前,已報(bào)道的FBAR傳感器有微質(zhì)量傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、濕度傳感器

2、、紫外線傳感器等。雖然FBAR傳感器的發(fā)展仍然處于實(shí)驗(yàn)室研究階段,但隨著對(duì)其研究的不斷深入,相信不久的將來,它將會(huì)被廣泛應(yīng)用于很多領(lǐng)域。
　　 本文首先在對(duì)FBAR的結(jié)構(gòu)、原理、等效電路模型以及制作工藝等做了簡單的歸納與總結(jié)的基礎(chǔ)上,提出了一種利用犧牲層材料制作體硅刻蝕型FBAR的方法,該方法具有工藝步驟簡單且容易實(shí)施的優(yōu)點(diǎn)。其次,本文重點(diǎn)研究了兩個(gè)FBAR樣品的溫度頻率特性,繪制了20℃至200℃的溫度頻率曲線并計(jì)算了其溫度頻

3、率系數(shù)(TCF),測量結(jié)果表明了FBAR的并聯(lián)諧振頻率與溫度之間呈良好的線性關(guān)系(非線性誤差分別為6.4％和4.2％),且兩者具有很好的非遲滯性和重復(fù)性,從而證明了FBAR溫度傳感器的可行性。隨后,通過在體硅刻蝕型FBAR背面密封空氣的方法制作了一種密封空氣型FBAR,并在20℃至100℃范圍內(nèi)對(duì)其溫度頻率特性進(jìn)行了測量,測量結(jié)果表明密封空氣提高了FBAR的TCF且沒有影響諧振頻率與溫度之間的線性關(guān)系。
　　 有限元法是分析工程