(3.238.96.184) 您好!臺灣時間:2021/05/08 04:01
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果

詳目顯示:::

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:魏志恩
研究生(外文):Chih-En Wei
論文名稱:層狀氧化鋅表面聲波元件之研究
論文名稱(外文):Study on the Layer SAW Devices of the ZnO Thin Film
指導教授:李茂順吳信賢吳信賢引用關係
指導教授(外文):Maw-Shung LeeSean Wu
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄應用科技大學
系所名稱:電子工程系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:128
中文關鍵詞:層狀表面聲波石英氧化鋅反應性射頻磁控濺鍍法
外文關鍵詞:Layer SAWZnOQuartzSputter
相關次數:
  • 被引用被引用:0
  • 點閱點閱:708
  • 評分評分:系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
本實驗使用石英作為基板,在基板上使用黃光微影製程製作線型指叉電極而形成表面聲波元件。以反應性射頻磁控濺鍍法改變濺鍍參數在表面聲波元件上成長出具有C軸(002)優選取向的氧化鋅薄膜,由基本的材料分析工具,如X光繞射儀、原子力顯微鏡與表面輪廓量測儀對氧化鋅薄膜結構進行材料分析之評估。藉由石英與氧化鋅兩種材料組合而成的雙壓電層複合壓電材料以製作層狀表面聲波元件,並以網路分析儀測量元件特性。
In this research, we deposited the ZnO thin film with C-axis orientation on the Quartz substrate by reactive RF magnetron sputtering method.The micro-structures of the ZnO thin film were measured by X-ray diffraction, profile meter and atomic force microscopy.We successful deposited ZnO thin films with C-axis orientation on the Quartz substrate.Finally, we made IDTs on the Quartz and deposited the (002) orientation ZnO thin film on the SAW device to fabrication layer SAW device, and measured the properties by the network analyzer equipment.
中文摘要
英文摘要
誌謝
目錄
表目錄
圖目錄
第一章 緒論
第二章 理論分析
2.1 壓電效應
2.2 壓電理論的數學關係式
2.3 聲波的運動方程式
2.4 聲波在壓電體內的傳播
2.5 壓電材料
2.6 石英晶體之結構與特性
2.7 氧化鋅之結構與特性
2.8 各晶向氧化鋅薄膜之特性分析
2.9 薄膜沈積理論
2.10 鍍膜參數簡介
2.11 反應性射頻磁控濺鍍原理
2.11.1 電漿原理
2.11.2 輝光放電
2.11.3 濺鍍理論
2.11.4 射頻磁控的原理及特性
2.11.5 反應性濺射模型
2.12 量測儀器原理
2.12.1 X光繞射儀(XRD)原理
2.12.2 原子力顯微鏡(AFM)原理
2.12.3 表面輪廓量測儀(profile meter)原理
2.13 表面聲波元件的理論與特性
2.14 表面聲波元件的參數性質
2.14.1 波速(Vp)的測量
2.14.2 插入損失(IL)的測量
2.14.3 機電偶合係數的測量
第三章 實驗方法與步驟
3.1 基板清洗
3.2 表面聲波元件的製作
3.3 氧化鋅薄膜的成長
3.3.1 濺鍍系統簡介
3.3.2 薄膜沈積
3.4 薄膜量測
3.4.1 X光繞射儀分析
3.4.2 原子力顯微鏡分析
3.4.3 表面輪廓量測儀分析
3.5 元件量測系統
第四章 實驗結果與討論
4.1 濺鍍參數對氧化鋅薄膜之影響
4.2 腔體濺鍍壓力對(002)晶向氧化鋅薄膜之影響
4.2.1 X光繞射(XRD)薄膜結晶構造分析
4.2.2 原子力顯微鏡(AFM)分析
4.2.3 表面輪廓量測儀(profile meter)薄膜厚度分析
4.3 基板溫度對(002)晶向氧化鋅薄膜之影響
4.3.1 X光繞射(XRD)薄膜結晶構造分析
4.3.2 原子力顯微鏡(AFM)分析
4.3.3 表面輪廓量測儀(profile meter)薄膜厚度分析
4.4 表面聲波元件分析
4.4.1 石英基板上製作鋁電極之SAW元件量測
4.4.2 石英基板上製作鋁電極再沉積氧化鋅之SAW元件量測
4.4.3 石英基板上製作銅電極之SAW元件量測
4.4.4 石英基板上製作銅電極再沉積氧化鋅之SAW元件量測
第五章 結論
[1] 孫又予,“淺談表面聲波電子元件”,科學月刊,1975。
[2] R. M. White and F. W. Voltmer, “Direct Piezoelectric Coupling to Surface Elastic”, Appl. Phys. Lett., Vol.17, pp.314-316, 1965.
[3] 王誌麟,“SAW Filter技術與應用發展趨勢”,零組件雜誌八月號,2002。
[4] P.L. Chen, R.S. Muller, R.D. Jolly, G.L. Halac, R.M. White, A.P. Andrews,T.C. Lim, M.E. Motamedi, IEEE Trans. Electron Devices, Vol.29, p.27, 1982.
[5] E.S. Kim, R.S. Muller, IEEE Electron Device Lett. 8, p.467, 1987.
[6] K.M. Lakin, J.S. Wang, Appl. Phys. Lett. Vol.38, p.125, 1981.
[7] P.B. Barna, M. Adamik, Thin Solid Films, Vol.317, p.27, 1998.
[8] B.J. Jin, S.H. Bae, S.Y. Lee, et al., Materials Science and Engineering, pp.301-305, 2002.
[9] L. Jain, CHINESE JOURNAL Of LUMINESCWNCE, Vol. 27, NO.6, pp.927-932, 2006.
[10] 張峰誌,“AT 切面石英振盪器振動模態之分析”,國立成功大學電機工程研究所碩士論文,1997。
[11] 高至鈞,汪建民,“壓電陶瓷縱談”,材料與社會第26期, pp.4-11,1989。
[12] Joel F.Rosenbaum,“Bulk Acoustic Wave Theory and Devices”,ARTECH HOUSE,1988.
[13] 林盟善,“以氮化鋁為壓電層之薄膜型塊體聲波諧振器”,國立成功大學電機工程研究所碩士論文,2003。
[14] 过本正美,廖詩文,“高頻通訊用晶體振盪器的技術及發展”,第13 期電子與材料雜誌,2002。
[15] 歐天凡,“沉積條件對氮化鋁薄膜壓電係數及機電耦合係數之影響”,國立中山大學電機工程學系碩士論文,2004。
[16] 孫又予,“淺談表面聲波電子元件”,科學月刊,1975。
[17] Joel F. Rosenbaum, “Bulk Acoustic Wave Theory and Devices”, ARTECH HOUSE, 1988.
[18] Sean Wu , Zhi-Xun Lin, Maw-Shung Lee, Ruyen Ro “Bulk acoustic wave analysis of crystalline plane oriented ZnO films”, J. Appl. Phys., 2007.
[19] Brian Chapman, Glow Discharge Processes, John Wiley and Sons, New York, 1980.
[20] 魏中聖,蕭俊卿,沈弘俊,“射頻濺鍍功率對氧化鋅薄膜機械性質之影響”,真空科技,第二十卷第一期,pp.15-21,2007。
[21] C.M. Chang, S.I. Tsai, T.S. Wey, Y.M. Lu, W.S Hwang, “Optimization of Sputtering Parameters for High Conductive and Transparent Zinc Oxide Films”, Journal of Materials Science and Engineering, Vol. 36, No. 1, pp. 31-35, 2004.
[22] U. Lampe and J. Muller, “Thin-Film ZnO properties and application”, Ceramics Bulletin, 1990.
[23] F. C. M. Van De Pol, “R.F. Planar Magnetron Sputtered ZnO Films I: Structure Properties”, Thin Solid Films, p.204, p.349, 1991.
[24] B. T. Khuri-Yakub, G. S. Kino and P. Galle, “Studies of the Optimum Conditions for Growth of RF-Sputtered ZnO Films”, J. Appl. Phys., pp.3266-3272, 1975.
[25] Donald L. Smith “Thin-Film Deposition”, The McGraw-Hill Companies, Inc, pp.575-576, 1995.
[26] S. Srivastav, C V R Vasant Kumar and A Mansingh, “Effect of Oxygen on the Physical Parameters of RF Sputtered ZnO Thin Film”, J. Phys. D:Appl. Phys., Vol.22, pp.1768-1772, 1989.
[27] E. M. Bachari, G. Baud, “Structure and Optical Properties of Sputtered ZnO Films”, Thin Solid Films, Vol.348, pp.165-172, 1999.
[28] J. Lu, Z. Ye, J. Huang, “Synthesis and properties of ZnO films with (1 0 0) orientation by SS-CVD”, Appl. Surf. Sci. 207, pp.295-199, 2003.
[29] Chen Gen, Tang cai-fan, DaiLi-ping, “SS CVD Growth of a-b Axis Oriented ZnO Thin Film”, Chinese Journal of Luminescence, vol.27, No.5, pp.773-776, 2006.
[30] O. Yamazaki, T. Mitsuyu, “ZnO Thin-Film SAW Devices”, IEEE Transactions on Sonics and Ultrasonics, Vol.SU-27, No.6, pp.369-378, 1980.
[31] 施敏著,張俊彥譯,”半導體元件之物理與技術”,儒林出版社,p.425,1990。
[32] 阿部東彥,家田正之著,高正雄譯,“電漿化學”,復漢出版社, p.84,1984。
[33] 楊錦章,“基本濺鍍電漿”,電子發展月刊第68期 ,1983。
[34] 施敏著, 張俊彥譯,”半導體元件之物理與技術”,儒林出版社,p.425,1990。
[35] F. Shinoki, A. Itoh, “Mechanism of rf reactive sputtering”, J. Appl. Phys., vol. 46(8), pp.3381-3384, 1975.
[36] H. Okano, Y. Takahashi, “Preparation of c-Axis Oriented AlN Thin Films by Low-Temperature Reactive Sputtering”, J.J.A.P., vol. 31(1), pp.3446-3451, 1992.
[37] E. Janczak-Bienk, H. Jensen, “Materials Science and Engineering “, A140, p.696, 1991.
[38] Jhon L. Vossen, “Thin Film Process Part Ⅱ-1”, Academic Press., San Diego, California, 1978.
[39] F. S. Ohuchi, P. E. Russell, J. Vac. Sci. Technol., vol. A5(4), p.1630, 1978.
[40] Charles Kittel著,洪連輝,劉立碁,魏榮君譯,“固態物理學導論”,高立圖書有限公司,2007。
[41] 吳德春,“薄膜式表面聲波元件之製作與分析”,中原大學電子工程學系碩士學位論文,2002。
[42] 陳哲雄,林俊勳,林紋瑞,吳靖宙,“原子力顯微鏡(Atomic Force Microscopy)成像原理與中文簡易操作手冊”,成功大學醫學工程所生醫感測實驗室。
[43] www.thu.edu.tw/~chemeng/ccdownload/csho/95(2)/ Lecture%209(AFM).pdf
[44] 傅國彰,“反應性射頻磁控濺鍍法成長非C軸取向氧化鋅薄膜特性之研究 ”,國立高雄應用科技大學電子工程研究所碩士論文,2008。
[45] 顏國峻,“氧化鋅與藍克賽複合基板表面聲波元件之研究”, 國立高雄應用科技大學電子工程研究所碩士論文,2006。
[46] H. Matthews, “Surface Wave Filters Design, Construction, and Use”, John Wiley & Sons, 1979.
[47] A. J. Slobodnik, JR, T. L. Szabo, and K. R. Laker, “Miniature Surface Acoustic Wave Filters”, Proc. IEEE, 67, pp.129-132, 1979.
[48] C. Campbell, “Surface Acoustic Wave Devices and Their Signal Processing Applications”, Academic Press, INC, pp.35-36, 1989.
[49] Jin-Bock Lee, Myung-Ho Lee, Chang-Kyun Park, Jin-Seok Park, “Effects of lattice mismatches in ZnO-substrate structures on the orientations of ZnO films and characteristics of SAW devices”, Thin Solid Films, pp.447-448, pp.296-301, 2004.
[50] W. K. Burton, N. Carberra and F. C. Frank, Phil. Trans, “The Growth of Crystals and the Equilibrium Structure of Their Surfaces,” Royal Society of London, A. Vol. 243, pp. 299-358, 1951.
[51] 余堅碩,“反應性射頻磁控濺鍍法成長非C軸取向氮化鋁薄膜特性之研究 ”,國立高雄應用科技大學電子工程研究所碩士論文,2008。
[52] Y. Bao, and J. L. Huang, “An Uneven Strain Model for Analysis of Residual Stress and Interface Stress in Laminate Composites,” Journal of Composite Materials, Vol. 36, pp. 1769-1778, 2002.
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top
系統版面圖檔 系統版面圖檔