蘭姆波型聲表面波無(wú)源無(wú)線溫度傳感器的研究.pdf

1、基于聲表面波諧振器的傳感器具有成本低、易制作、穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)而得到人們的廣泛研究。傳統(tǒng)的聲表面波諧振器中傳播的是瑞麗波，在AlN壓電薄膜中，瑞麗波的傳播速度在5000-6000 m/s之間。隨著天線小型化的發(fā)展，器件的工作頻段往GHz頻段提升。在表聲波聲速不變的情況下要提高頻率就需要減小叉指電極的線寬，這勢(shì)必增加工藝的難度，所以通過(guò)改變聲波的模式，使得器件中傳播高聲速的聲波，對(duì)提高器件的工作頻率是非常有意義的。
　　論文首先用CO

2、MSOL軟件分別對(duì)瑞麗型聲表面波諧振器和蘭姆波型聲表面波諧振器進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)。瑞麗型諧振器的結(jié)構(gòu)為：硅基厚度200μm、AlN厚度1.44μm、叉指電極厚度200 nm、波長(zhǎng)16μm，通過(guò)仿真可知，瑞麗波型諧振器的諧振頻率為306.08 MHz。蘭姆波型諧振器的結(jié)構(gòu)為：硅基厚度25μm、AlN厚度1.44μm、叉指電極厚度200 nm、波長(zhǎng)16μm，通過(guò)仿真發(fā)現(xiàn)在蘭姆波型諧振器中激勵(lì)了七個(gè)模式的聲波，它們對(duì)應(yīng)的諧振頻率分別297.8 MH

3、z、398.8 MHz、448.2 MHz、500.4 MHz、531.34 MHz、584.6 MHz、615.23 MHz。
　　然后，本文采用光刻、腐蝕、電子束蒸發(fā)等工藝制作聲表面波諧振器。制作蘭姆波型諧振器時(shí)，需要對(duì)SiO2和Si進(jìn)行腐蝕。在對(duì)Si進(jìn)行腐蝕減薄時(shí)，采用二氧化硅作為保護(hù)層，另外采用硅膠對(duì)AlN薄膜進(jìn)行保護(hù)，從而完成蘭姆波型諧振器結(jié)構(gòu)的制作。制作瑞麗波型諧振器時(shí)，除了不需要腐蝕SiO2和Si外，其余工藝與制作蘭

4、姆波型諧振器時(shí)一樣。
　　最后，本文采用矢量網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀測(cè)試了所制作的聲表面波器件。測(cè)試結(jié)果表明，瑞麗波型諧振器實(shí)測(cè)諧振頻率為305.15 MHz，蘭姆波型諧振器的諧振頻率分別為294.63 MHz、398.125 MHz、435.625 MHz、482 MHz、531.625 MHz、570 MHz、613.625 MHz，測(cè)試結(jié)果與仿真結(jié)果基本一致。接著本文分別對(duì)兩種諧振器所制作的溫度傳感器進(jìn)行溫度測(cè)試，得到了器件的諧振頻率隨溫