一、新型压电晶体──四硼酸锂单晶研制成功（论文文献综述）
孟智敏[1]（2020）在《铅基压电材料制备及其晶体管器件研究》文中认为压电材料主要包括压电陶瓷、压电单晶、压电聚合物、压电薄膜以及压电复合材料。目前应用最广泛的是铅基压电陶瓷,比如PZT系列。近年来,铅基压电单晶以其优异的压电性能受到极大关注。本论文研究工作包括2部分:新型弛豫压电单晶PZNT的生长研究和基于压电材料的温度压力双峰传感器研究。本文第一章介绍各种压电材料及其应用,梳理了压电材料的发展历史;回顾了有机薄膜晶体管（OTFT）的发展历程,简述了 OTFT器件的四种基本结构:顶栅底触点结构,顶栅顶触点结构,底栅顶触点结构和底栅底触点结构。第二章中,我们以新型弛豫压电单晶PZNT为研究对象,对文献进行总结,包括新型弛豫压电单晶的生长技术、物理性能及其应用;采用固相生长工艺探索新型弛豫压电单晶的生长及表征,该生长方法难度较大,获得纯相的PZNT粉末,但生长结果不理想,没有得到可测试的晶体样品;采用助溶剂坩埚下降法生长PZNT晶体,通过组成配比、生长温度、生长速率、后处理等工艺优化,成功获得了厘米级单晶,晶体呈浅黄色、透明,简单测试了晶体的物理性能。在第三章,基于OTFT工作原理,在PZT压电陶瓷上首次设计了温度压力双峰传感器。所制备的晶体管迁移率达到4.81×10-3 cm2 V-1 s-1,器件在20-100℃之间的温度灵敏度显着提高,有望在光开关等领域有重要应用潜力。本工作原计划在高性能PZNT单晶上制备OTFT器件。由于晶体生长难度大,周期长,我们采用生长与器件研究同步进行的研究方案。采用陶瓷首次研制的双峰传感器已经展示出良好的效果,未来将持续开展在压电性能更为优异的PZNT晶体上制备双峰传感器,有可能对器件的灵敏度、小型化等方面有更好的提升。
冯阳[2]（2019）在《基于声表面波的双端固支梁式纱线张力传感器的研究》文中进行了进一步梳理纺织智能制造是我国纺织工业“十三五”规划的重点纲要之一。纱线张力传感器作为纺织技术中信息获取的关键器件,对全面提升纺织设备的性能和参数起到举足轻重的作用。在纱线、织物和化学纤维的加工过程中,张力是加拈、卷绕、络筒等工序中所不能避免的一个非常重要的生产参数。准确、稳定地获得纺织产品的张力参数是纺织智能制造的重要目标之一。在此背景下,本文研究了一种高分辨率、高稳定性的新型纱线张力传感器,即基于声表面波的双端固支梁式纱线张力传感器。本文重点研究声表面波纱线张力传感器的理论、器件的设计以及信号检测的方法。主要研究内容和创新点如下:1)提出了用声表面波器件设计双端固支梁式纱线张力传感器的方法。推导出了传感器的输出频率变化量与纱线张力的函数关系。当纱线张力加载到传感器的双端固支梁（即双端固支的压电基片）上时,张力和该传感器的输出频率的变化量成正比关系,从而能够达到测量纱线张力的目的。2)解决了基于声表面波的双端固支梁式纱线张力传感器的三个关键问题。第一,压电基片材料的选择问题。在五种常用的声表面波压电材料（LiTaO3,LiNbO3，LGS，LBO和SiO2）中选石英基片作为该传感器的压电基片材料,可以最大限度地提高压电基片的应变。第二,压电基片尺寸的选择问题。在22 mm≤L≤30mm和6mm≤W≤10mm的限定条件下,当选择长度L=30mm,宽度W=6mm的压电基片时,双端固支梁（即双端固支的压电基片）的应力能够达到最大。第三,压电基片上叉指换能器位置的选择问题。当叉指换能器被放置在压电基片的最大应变区域时,能够提高该传感器的灵敏度。3)选用四种方法减少纱线张力传感器中声表面波器件的二阶效应。其一,选取机电耦合系数较小的压电材料减少声电再生现象;其二,设计不平衡分裂指条结构的叉指换能器以减小电极反射问题;其三,采用压电基片背部刻槽的方式以减少声表面波器件的体声波辐射;其四,在压电基片两端涂抹吸声材料以减少换能器边缘反射。此外,为了降低声表面波器件的旁瓣电平,选用海明函数对输入叉指换能器进行变迹加权。4)纱线张力传感器外围电路的设计。外围电路包括声表面波振荡器、混频器和低通滤波器。对这些电路进行了设计和调试,实现了将纱线张力转换成频率信号的目的。5)制作出了基于声表面波的双端固支梁式纱线张力传感器的实物,并对其基本性能和参数进行测试。测试结果:传感器灵敏度为12699 Hz/N,量程为0-2 N,线性度为0.4218%,迟滞性为0.5232%,重复性为1.2183%,精度为1.3914%,分辨率为0.01 N,零位温度系数为4.21 × 10-4Hz/℃,最大过载能力为200%（即4N）,基片断裂强度为5 N。
徐家跃,申慧,金敏,张彦,田甜,陈媛芝,周鼎,储耀卿[3]（2019）在《坩埚下降法在新材料探索及晶体生长中的应用》文中研究指明坩埚下降法是一种重要的晶体生长技术,成功用于生长闪烁晶体锗酸铋(Bi4Ge3O12)、声光晶体氧化碲（TeO2）、压电晶体四硼酸锂（Li2B4O7）以及新型弛豫铁电晶体等材料,并实现了产业化。坩埚下降法在层状结构晶体、异型晶体、高通量生长等新材料探索中也有巨大的潜力。本文主要介绍我们团队近年来在坩埚下降法生长硒化锡（SnSe）晶体、全无机铅卤基钙钛矿晶体、高温合金、硅酸铋晶体高通量筛选等方面的研究结果。
何朝峰[4]（2019）在《手机用BAND13（RX）声表面波滤波器的研制》文中认为近几年以来,伴随着4G网络的普及,智能手机的需求量猛增。根据不同的功能要求,每部智能手机中使用声表面波滤波器及双工器的数量达几十颗之多。市场的巨大需求推动了声表面波滤波器行业向前发展,与此同时,对器件的尺寸、电性能和可靠性的要求也越来越高。特别对于频率越低的滤波器,芯片的尺寸要求是一个较大的挑战。Band13（RX）滤波器的尺寸要求为1.1mm×0.9mm,对于芯片设计和工艺设计都具有较大的难度。因此,Band13（RX）的研发成功将为同类产品的研发积累经验,补全手机用声表面波滤波器部分频段产品的缺失,为更好地开拓市场创造必要的条件,具有重要的现实意义。本文着重研究在42°Y-X钽酸锂压电材料上设计手机用BAND13频段接收声表面波滤波器及其工艺实现方法。首先,在对声表面波基础理论和滤波器的各种设计结构进行深入研究之后,结合器件的电性能指标、尺寸、可靠性的要求,确定采用DMS加串联谐振器的结构进行设计。其次,通过建模与联合仿真,得出器件的电性能仿真结果,根据仿真结果调整与优化设计结构,得到最优电性能指标和输出版图。然后,对器件的芯片制作和CSP小尺寸封装工艺进行了深入的研究。芯片上,使用剥离的方法获取精细的叉指线条,通过高可靠搭桥工艺缩小芯片尺寸,金属电极使用Ti打底层与Cu掺杂合金工艺,提升金属电极粘附性和功率耐受能力。封装上,通过金球焊接,使芯片与HTCC基板牢固的结合,使用注塑工艺进行密封,使器件达到良好的可靠性。最后,按照行业标准,对器件进行了全方位的电性能和可靠性测试,测试结果最终印证了产品设计模型和工艺设计方案的正确性。
张巧珍[5]（2018）在《基于有限元方法的氮化铝薄膜层状结构声表面波器件研究》文中研究表明声表面波（SAW）器件因具有高性能、低损耗、小型化、低成本等优良的特性而被广泛的应用于雷达、通信和传感等领域,特别是作为现代移动通信系统核心元器件的SAW滤波器受到越来越多的关注。为了开发能够满足应用需求的高频、高性能SAW器件,获得更大的市场份额,国内外SAW研究者们一直在不断寻找具有较高SAW传播速度（V）、较大机电耦合系数（K2）以及较低频率温度系数（TCF）的压电材料。到目前为止,传统的体压电单晶材料没有一个能够同时具备上述优点,而氮化铝（AlN）薄膜层状结构具有高声速且兼顾多种优良SAW特性,因而成为当前SAW器件研究的主流。近年来,为了提升器件的性能,各种新型复杂层状结构SAW器件不断涌现,迫切需要能够适应于分析各种复杂层状结构SAW器件的通用仿真工具。有限元方法（FEM）非常适合于分析各种复杂结构,但由于SAW器件的尺寸与其波长相差2个数量级,若直接利用纯FEM建立全三维（3D）模型,为保证足够的计算精度,需要的有限元自由度往往在数千万数量级,对内存和CPU计算能力都是巨大挑战。论文充分发挥FEM适用于各种复杂边界条件的优势,在假定叉指换能器孔径足够长,SAW场的场量在孔径长度方向无变化的条件下,建立了降维（准3D）的FEM模型,并利用COMSOL Multiphysics商业有限元软件的节点划分、有限元完美匹配层以及求解器等,使得利用纯FEM精确快速分析复杂层状结构SAW器件变得现实。本文围绕AlN薄膜层状结构SAW器件的研究,开展的主要工作如下:（1）为探寻兼具高V、大K2和低TCF等多种优良SAW特性的层状压电结构,建立了适用于各种复杂边界条件下层状结构上周期格阵中SAW传播特性精确快速分析的准3D周期结构FEM模型。基于验证有效的准3D周期结构模型,理论计算了AlN薄膜层状结构上各种表面波模式的SAW特性,深入研究了AlN薄膜厚度和各种基底材料组合以及不同压电耦合配置对SAW传播特性的影响,结果表明,对于瑞利波模式而言,埋入式电极层状结构的机电耦合系数优于顶层式电极。提出了一种具有二氧化硅（Si O2）填充层的埋入式电极新型AlN薄膜层状结构,该结构不仅克服了埋入式电极引起的薄膜裂纹问题,而且具有无源温度补偿作用。研究结果表明,所提出的新型层状结构能够同时兼具较高的V、较大的K2和较低的TCF等多种优良SAW特性。（2）FEM不能像格林函数法分析声场时可解析地从总的场贡献中去除静电和体波贡献,仅保留SAW模式贡献。为分析层状基底上具有非同步、少量电极数目的短栅格对SAW场的散射问题,提出并建立一种精确快速计算各种类型栅格对入射SAW散射特性的波数域分析（WDA）准3D有限长结构FEM模型。基于验证有效的WDA准3D有限长结构模型,我们首次仿真给出了AlN薄膜层状结构上少量电极数目栅格对入射西沙瓦波的散射特性,仿真结果证实了利用层状结构的西沙瓦波模式有利于制作更高频率和更大宽带的SAW器件。研究还发现,当西沙瓦波入射到沟槽栅格时,会发生模式转换,产生有效的瑞利波反射,利用这一特性可以设计一些具有特殊功能的SAW器件。（3）基于FEM多物理场耦合分析工具,将偏载场的作用通过初始应力应变参量的方式耦合到压电方程中,建立了温度和压力偏载场下层状结构SAW器件的温度-频率特性和压力-频率特性分析的模型。通过与实验结果对比,验证了所建模型能够较准确地预测SAW传感器的温度、压力敏感特性。提出一种仿生蜘蛛琴形感受器的微缝-悬臂梁力敏结构结合AlN薄膜层状结构的新型SAW压力传感器技术方案,仿真结果表明,所提出的新型SAW传感器的压力灵敏度提高了4倍,并且还同时具有零TCF和较大的K2等优良SAW特性。综上所述,本文提出并采用商用有限元软件COMSOL Mutiphysics建立了适用于各种复杂层状结构SAW器件分析的准3D通用模型,实现了AlN薄膜层状结构SAW器件性能的精确快速分析,为设计和开发高频、高性能的SAW器件奠定了理论基础。
李起[6]（2018）在《高频高功率耐受性声表面波滤波器材料及器件研究》文中指出信息时代移动通讯飞速发展,声表面波滤波器面临两个巨大挑战。一是器件尺寸不断缩小,功率水平越来越高,对器件功率耐受性要求越来越高。二是低频段频谱资源紧张使得滤波器工作频率不断上升。如何提高声表面波滤波器的功率耐受性和工作频率成为应对这两个挑战的关键。本文利用复合多层膜的方法制备了Al/Ni、Al/Ti/Cu/Ti和Al/Cu/Ti电极,研究不同电极结构对电极抗声迁移能力的影响和其在高功率下原子的迁移行为,重点分析电极失效原因,提高器件功率耐受性;采用磁控溅射制备高声速的ZnO/6H-SiC复合基片,探讨ZnO/6H-SiC上声表面波传播特性,以此为基础设计制备高频声表面波滤波器。研究结果表明不同厚度Ni过渡层对42°YX-LiTaO3基片上A1膜（111）织构、表面形貌、微观结构有显着影响。6nmNi过渡层大大提高了 A1膜（111）织构的强度,减小了表面粗糙度,晶界数量,提高了 A1膜与基片的结合力。使得其抗电迁移能力增强至无过渡层A1膜的10倍,而42°YX-LiTaO3基片上1.5GHz声表面波滤波器功率耐受性提升到无Ni过渡层器件的2.2倍。更高频率的声表面波滤波器中指条更窄更薄,需进一步加强叉指电极防止其损坏。有限元分析表明工作时应力应变集中于电极底部边缘,以切应力τyz和τxy为主。针对电极受力情况,采用Al/Ti/Cu/Ti和Al/Cu/Ti多层膜复合电极强化电极底部。在 42°YX-LiTaO3 基片上 Al（102nm）/Cu（10nm）/Ti（5nm）电极使得 2.7GHz 器件功率耐受性提高到 Al-0.9wt.%Cu（135nm）/Ti（5nm）电极的 1.9 倍,Al-0.9wt.%Cu（140nm）电极的3倍,而此时其叉指电极宽度约为上述1.5GHz器件的60%。Al/Cu/Ti的高功率耐受性与测试中电极底部边缘生成A12Cu有关。此外Al/Cu/Ti在Cu较薄时与Al-0.9wt.%Cu/Ti相比具有较小电阻,更适合在高频高功率声表面波滤波器中使用。在高声速基片上制备高频声表面波滤波器可用较宽的叉指电极降低器件工艺难度、避免成本上升和提高可靠性。本文用磁控溅射制备了高质量强c轴取向ZnO薄膜,其与 6H-SiC 基片取向关系为[1120]ZnO（0002）ZnO[1120]6H-SiC（0006）6H-SiC。在0<hZnO/λ<1间,ZnO/6H-SiC上各阶模波速都随hZnO/λ增大而减小,其中一次模机电耦合系数最大且随hZnO/λ增大先上升后下降。一次模和二次模在ZnO较厚时具有高声速和一定的机电耦合系数适合制作高频声表面波器件。此外实验中得到hZnO/λ较小时有较高的Q值,而基模和二次模有较小的频率温度系数。据上述特性设计制备了 6.2GHz双模谐振型滤波器;5GHz梯形滤波器,损耗为-9.7dB。
李莺歌[7]（2018）在《氮化铝薄膜声表面波温度质量双参数传感器研究》文中提出温度和质量检测在环境、生物、能源等领域有着非常重要的作用。本文在研究声表面波传播理论基础上仿真、设计和制备了双端口延迟线型基于氮化铝（AlN）压电薄膜的温度质量双参数声表面波（SAW）传感器,对其温度和质量的敏感特性进行了原理性研究和实验表征,对双参数传感器信号提取方法及相关接口电路进行了研究与设计。论文主要完成了以下工作:一、结合压电理论与波动方程分析氮化铝薄膜的延迟线型SAW传感器各结构参数对SAW传感器性能的影响,基于IDT的函数模型仿真分析了叉指对数对SAW传感器输出幅频特性的影响;对IDT厚度、金属化率、AlN压电薄膜厚度等参数对SAW振型及SAW传感器输出特征频率变化的影响进行了仿真研究。结果表明SAW传感器输出特征频率与叉指换能器（IDT）的金属化率呈线性正相关的关系、与IDT厚度呈线性负相关的关系、而随着AlN压电薄膜厚度增加总体呈阶段性非线性升高的趋势。二、基于仿真结果,优化设计了Al/AlN/Si（100）结构的延迟线型声表面波温度质量双参数传感器。其结构参数为:均匀IDT结构,指条宽度和指间距均为10μm,声孔径为4mm,叉指对数为50对,输入输出IDT中心间距为4.5mm,Al IDT厚度为0.2μm,AlN压电薄膜厚度为1μm。三、在研究温度与应力应变的对应关系基础上,对设计的SAW温度质量双参数传感器分别进行了温度及质量加载作用的敏感特性的仿真分析以及耦合场的数值模拟。数值分析的结果表明SAW温度质量双参数传感器的输出特征频率与衬底温度在0200℃范围内呈负线性相关关系,与质量加载在00.001μg/μm范围内也呈负线性相关关系。四、利用与标准CMOS工艺兼容的直流磁控溅射法等半导体工艺完成了基于铝（Al）IDT、氮化铝（AlN）薄膜、硅（Si（100））衬底结构的SAW温度质量双参数传感器的制备。SEM微观结构表征结果显示制备的传感器具有良好的精度和表面平整度。五、对制备的SAW传感器在0150℃温度范围内进行了温度敏感特性的实验分析,得出传感器的输出特征频率与温度呈良好的负线性相关关系,其温度灵敏度为-4.3KHz/℃,表明该传感器可用于温度的精确检测。提出并采用通过原子层沉积的方法在制备出的SAW传感器的质量敏感区域沉积Al2O3薄膜获得微质量的加载,实验获得该薄膜型SAW传感器质量沉积效应的频率响应特性,得出该传感器的输出特征频率与质量呈良好的负线性相关关系,其灵敏度为296GHz?cm/g,优于目前国内报道的SAW质量传感器。实验结果为以后拓展其作为生物传感器等多参量传感器的应用打下基础。六、基于STM32F103RTC6单片机,结合AD9854产生高频信号源设计了相位差和频率差检测电路。其中创新性的设计了STM32单片机结合MC1496模拟乘法器芯片测量传感器输入输出信号频率差的硬件电路和软件程序,与AD8302组成的SAW传感器相位差检测电路,结合软件算法为延迟线型SAW温度质量双参数传感器输出信号的检测提出了新的解决方法。论文创新点:一、提出了采用原子层沉积Al2O3作为微质量加载产生微重力的方法对SAW传感器进行质量敏感特性表征的实验手段;二、提出了声表面波温度质量双参数传感器的优化设计方法,并有效地进行了声表面波传感器的设计;三、成功制备了AlN薄膜声表面波温度质量双参数传感器,该传感器温度及质量灵敏度较高,工程应用意义较大,目前国内未见类似报道。
王俊[8]（2017）在《基于微间隙压力监测的SAW微力传感器的研究》文中研究表明接触压力的检测一直是工程应用和力学方面的热点研究课题,尤其是对在两个物体及弹性介质之间的微间隙的物体来说,其表面接触压力的检测具有必要性和重要性。本文针对该类问题,开展基于微间隙压力监测问题的分析与研究。截止到目前,用来测量接触压力的传感器种类繁多,它们各有利弊,然而,目前大部分接触压力传感器都需要依靠电源工作,且工作方式是有线的。基于传统的检测技术,该工作模式在微间隙环境下不利于接触压力的测量,此外,有源有线增加了系统集成、接触压力检测的难度。针对传统测试方式的不足,本文采用声表面波（Surface Acoustic Wave,SAW）技术,该技术能够实现无源无线的工作方式。SAW微力传感器是传感器的一个分支,结合微间隙监测环境,该类传感器可以充分发挥自身的优势。本文设计的SAW微力传感器不同于传统传感器,其双层中空结构能够发挥功能上的优势。该SAW微力传感器采用微机电加工工艺,使其器件具有微小型、方便集成的特点,且成本低廉。因此,基于SAW传感技术,针对微间隙环境,提出系统中接触压力的测量方案,结合SAW技术特点,对监测的核心器件进行研究、分析与设计。通过理论分析,软件仿真以及实验验证,对相关知识进行系统地研究。本文首先围绕微间隙接触压力监测环境,重点研究SAW压力传感器的结构及工作的基本原理。并针对微间隙接触压力监测问题,提出合适的压力监测方案,设计一种基于微间隙压力监测的SAW微力传感器,即基于铌酸锂压电材料的新式延迟型SAW微力传感器。其次,根据SAW传感器的分析,建立模型,通过ANSYS软件,分析基于铌酸锂压电材料双层机构基底的SAW接触压力传感器,包括受力形式、材料的选择、压电基底的有限元分析、叉指换能器的设计。并对基于铌酸锂双层结构基底的SAW接触压力传感器的制备工艺进行了初步研究,其中包括衬底预处理、划片、焊接等。最后,对制备出的SAW微力传感器进行测试。在对加工出来的SAW传感器进行结果分析过程中,分别应用最小二乘法和矩阵法进行解析并对比,根据结果总结出SAW微力传感器的频率与压力的相关转换关系。
任俊宇[9]（2017）在《Re:CNGS（Re=Nd,Er,Tm）晶体的生长以及结构性能的研究》文中提出压电晶体制成的（高温）压电传感器、声波器件在航空航天、雷达、通讯导航和化学工业等领域发挥着重要的作用。但是目前商业化的石英、铌酸锂等晶体,受制于其较小的机电耦合系数,较差的高温介电和压电性能稳定性,较大器件插入损耗等局限,难以满足各行业飞速发展的新需求。在硅酸镓镧（La3Ga5Si014,LGS）系列晶体中,CNGS（Ca3NbGa3Si2014）晶体表现出良好的压电性能、光学性能和热学性能,是一种具有潜在应用价值的多功能复合材料。研究者们目前的方向主要是探索其在压电传感器件以及稀土掺杂后在固体激光器领域的潜在应用。除了对其性能的表征,针对其功能基元,性能与晶体结构、电子结构之间的关系,稀土掺杂的影响规律的研究,相对较少。如果能进一步的,从较深的层次提出和解决相关问题,可为设计和生长性能优良的功能晶体提供预测和指导,从而设计和获得性能更好的压电和激光材料。本论文探究了稀土掺杂Re:Ca3NbGa3Si2O14晶体的提拉法生长工艺,就稀土离子的掺杂对于晶体压电性能以及微观电子结构的影响展开了一系列研究,并且通过第一性原理计算的方法进一步研究了 CNGS晶体的结构和性能之间的关系。1)使用提拉法,生长系列掺杂浓度的Nd3+:Ca3NbGa3Si2O14（Nd3+:CNGS）晶体,以及Er3+:CNGS、Tm3+:CNGS晶体。通过设计并不断调整提拉炉内温场的结构,结合晶体生长动力学和热力学理论,最终获得适于晶体生长的温场和生长工艺。从而提高了单晶的生长质量,降低了晶体内絮状包藏、开裂、色心、云层等缺陷的出现概率,成功获得了无宏观缺陷、高质量的Re:CNGS单晶。晶体的生长方向为X方向,尺寸范围在Ω20～30mm×H45～60mm之间。2)对Re:CNGS晶体进行了结构分析,测试了基本的热学性能。X射线粉末衍射结果表明,生长所得Re:CNGS晶体与CNGS为同一物相,均属三方晶系32点群。稀土离子掺杂之后,晶体的晶格常数减小。利用X射线荧光光谱仪,测试了 Re:CNGS晶体中的实际掺杂浓度,结果表明,10 at.%Nd3+:CNGS中的实际掺杂浓度为6.93 at.%。测试分析了 Re:CNGS晶体的热膨胀系数、比热、热扩散系数以及热导率,并与未掺杂的CNGS晶体进行了对比。结果表明,稀土离子参与晶体生长有使晶体的热膨胀系数增大,比热减小,热扩散系数减小的趋势。这也解释了 Re:CNGS晶体生长过程中易开裂的现象。3)根据IEEE压电测量标准,使用阻抗分析法,以CNGS晶体作为对照,对系列掺杂浓度Nd3+:CNGS晶体的介电、压电、弹性、机电耦合系数和机械品质因子分别进行了测试。探究了高浓度掺杂的稀土元素对于晶体电弹性能的影响,并对其温度依赖性以及零频率温度系数切型进行了表征。实验结果显示,高掺杂浓度Nd3+:CNGS晶体（5 at.%,10 at.%）的电弹性能随着掺杂浓度的提高产生了较明显的变化。在室温到800℃的温度范围内,对于10 at.%Nd3+:CNGS压电性能的温度依赖性进行了研究。晶体的介电常数靠,介电损耗,压电常数d11和弹性常数s11随温度的变化趋势与CNGS 一致,但是变化率有所增大。对于零频率温度系数切型的研究结果显示,10 at.%的Nd3+:CNGS 一阶频率温度系数最小的切型出现在了 Yxl（-30°）,温度拐点为200℃,一阶频率温度系数为12.73ppm/℃,二阶频率温度系数为-32.99 ppb/℃。相对于未掺杂的CNGS晶体,其最优切型角度、频率温度系数都因为Nd3+:CNGS的掺杂发生了改变。4)采用X射线光电子能谱仪,对晶体的元素组成以及电子结构进行了研究。实验结果表明,随着稀土掺杂浓度的增大,元素的峰位向结合能增大的方向移动,这主要是因为掺入稀土离子之后,改变了元素周围电子分布。利用Materials Studio 软件包中的 CASTEP（Cambridge Series Total Energy Package）模块,对CNGS的能带和态密度进行计算,计算结果与实验所得结果相符。
邓泽佳[10]（2017）在《基于LGS的双声表面波器件的研究》文中研究表明声表面波器件具有体积小、频率选择性高、重复性好等特点。而作为声表面波器件重要分支的声表面波传感器更是具有响应速度快、灵敏度高、性能稳定性强的优点,并能应用于高温、复杂的恶劣环境之中,因此其在航天航空、交通运输、能源开采等领域都有着广泛的运用。而影响SAW传感器能否应用于高温环境的主要因素是压电衬底材料的选择。因而,本文采用了一种具有优良压电性能的新型压电单晶材料硅酸钾镧（LGS）为压电基底来制作SAW传感器。为了研究基于LGS的SAW传感器的特性,本文根据SAW器件的相关理论设计了单谐振器型SAW传感器,所设计的器件的叉指宽度4μm,指间距为8μm,占空比为1:1,叉指对数50,声孔径100λ,叉指间隙12μm,反射栅对数300。选用欧拉角分别为（0°,138.5°,26.6°）、（0°,138.5°,56.6°）、（0°,138.5°,71.6°）、（0°,138.5°,86.6°）、（0°,138.5°,116.6°）的LGS作为单谐振器型SAW传感器的压电衬底,通过微电子工艺完成了电极厚度为100nm的器件的制备,测试发现五种不同的器件均具有较强的谐振峰,它们的谐振频率分别为168.289MHz、164.325MHz、160.000MHz、150.275MHz、162.426MHz;其中欧拉角为（0°,138.5°,26.6°）的LGS的SAW谐振器具有最高的谐振频率、最大的声速以及最高的机电耦合系数。欧拉角为（0°,138.5°,86.6°）的LGS的SAW谐振器具有最大的品质因素以及最大的一阶、二阶频率温度系数。本文对五种不同欧拉角的传感器进行了温度测试,最高测试温度为450°C,测试结果表明:欧拉角为（0°,138.5°,26.6°）的SAW传感器的谐振频率随着温度的升高呈单调递减趋势。而欧拉角为（0°,138.5°,56.6°）、（0°,138.5°,71.6°）、（0°,138.5°,86.6°）、（0°,138.5°,116.6°）的SAW传感器的谐振频率随着温度的升高呈先增加后降低的趋势,它们的频率温度关系是呈二次函数曲线的,通过二次函数拟合计算得到5种欧拉角的转变温度Tex分别为-22°C、183°C、249°C、390°C、204°C,它们的品质因素Q以及机电耦合系数K2随着温度的升高呈现先增加后降低的趋势。由于以LGS为压电基底的单谐振器型SAW传感器的频率温度呈二次函数关系,从而导致其作为温度传感器时只能实现较小的温度范围的测试,为了解决这一问题,本文在五种不同欧拉角的LGS器件的基础上提出一种结构新颖的双谐振器型SAW温度传感器（简称双SAW器件）的设计方法,通过微电子工艺制备出夹角为30°、45°、60°、90°的双SAW器件,所制备的器件均具有两个较为明显的特征峰。本文将不同夹角的双SAW器件进行温度测试,最高测试温度为450°C,并将器件的频率温度特性进行二次函数拟合计算,最后夹角为30°、45°、60°、90°的双SAW器件计算得到的温度与实际温度的最大误差分别为6.7°C、5.4°C、3.2°C、4.5°C。此外,双SAW器件的温度分辨率与其两个谐振器的转变温度之差有关,差值越大,器件的温度分辨率越高。通过夹角为60°的双SAW温度传感器与热电偶温度测试对比,验证了双SAW器件在温度测试方面的可行性,它能实现较大温度范围的测量,而无需考虑LGS材料的二阶频率温度系数。
二、新型压电晶体──四硼酸锂单晶研制成功（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、新型压电晶体──四硼酸锂单晶研制成功（论文提纲范文）
（1）铅基压电材料制备及其晶体管器件研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景 |
| 1.2.1 压电材料 |
| 1.2.1.1 压电材料的发展史 |
| 1.2.1.2 压电陶瓷 |
| 1.2.1.3 压电单晶 |
| 1.2.1.4 压电聚合物 |
| 1.2.1.5 压电复合材料 |
| 1.2.1.6 压电薄膜 |
| 1.2.2 PZT(PbZrO_3-PbTiO_3)压电陶瓷 |
| 1.2.2.1 PZT压电陶瓷的发现与发展 |
| 1.2.2.2 PZT压电陶瓷的制备及主要性能参数 |
| 1.2.3 有机薄膜晶体管 |
| 1.2.3.1 有机薄膜晶体管的发展历史 |
| 1.2.3.2 有机薄膜晶体管的特色与优势 |
| 1.3 本文的研究内容、目的及研究意义 |
| 1.3.1 研究目的及内容 |
| 1.3.2 研究意义 |
| 第二章 铌锌酸铅-钛酸铅晶体(PZNT晶体) |
| 2.1 弛豫铁电单晶研究进展 |
| 2.1.1 弛豫单晶 |
| 2.1.2 PZNT晶体的准同型相界 |
| 2.1.3 PZNT晶体的物理性能 |
| 2.1.4 PZNT晶体的生长方法 |
| 2.2 PZNT晶体固相法生长研究 |
| 2.3 PZNT晶体助熔剂-下降法生长研究 |
| 第三章 PZT陶瓷及其在OTFT器件上的应用 |
| 3.1 器件的原理及设计 |
| 3.2 基于PZT陶瓷的有机薄膜晶体管传感器制作 |
| 3.2.1 压电陶瓷基材的获取 |
| 3.2.2 有机薄膜晶体管传感器制作 |
| 3.2.3 有机薄膜晶体管传感器的测试 |
| 3.2.3.1 有机薄膜晶体管传感器的温度响应 |
| 3.2.3.2 有机薄膜晶体管传感器的压力响应 |
| 3.3 OTFT的应用及展望 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术成果 |
（2）基于声表面波的双端固支梁式纱线张力传感器的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 纱线张力传感器 |
| 1.2.1 纱线张力传感器的发展 |
| 1.2.2 纱线张力传感器的市场分析 |
| 1.3 声表面波纱线张力传感器与声表面波力传感器的区别 |
| 1.4 论文研究内容及其章节安排 |
| 1.4.1 论文研究工作的创新点 |
| 1.4.2 论文研究工作的具体内容 |
| 第二章 双端固支梁式纱线张力传感器的工作原理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 声表面波器件的工作原理 |
| 2.2.1 压电介质中的声表面波 |
| 2.2.2 叉指换能器 |
| 2.3 声表面波振荡器的工作原理 |
| 2.4 双端固支梁结构(即双端固定的压电基片)的受力分析 |
| 2.4.1 双端固支梁结构的静定梁分析 |
| 2.4.2 双端固支梁结构任意位置加载张力后的弯矩和应力分布 |
| 2.5 纱线张力传感器的工作原理 |
| 2.6 纱线张力传感器电路的工作原理 |
| 2.6.1 混频器原理 |
| 2.6.2 电路信号分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 基于声表面波的双端固支梁式纱线张力传感器的三个关键问题及其解决方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 确定压电单晶的振动与应变的关系 |
| 3.3 压电单晶的弹性刚度矩阵求解 |
| 3.4 有限元分析法 |
| 3.5 三个关键问题及其解决方法 |
| 3.5.1 解决传感器压电基片材料的选择问题 |
| 3.5.2 解决传感器压电基片尺寸的选择问题 |
| 3.5.3 解决传感器压电基片上叉指换能器位置的分布问题 |
| 3.6 结果及讨论 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 声表面波器件的设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 利用窗口函数技术设计声表面波器件 |
| 4.2.1 窗口函数原理 |
| 4.2.2 常用窗口函数 |
| 4.3 减少传感器中声表面波器件二阶效应的方法 |
| 4.3.1 解决声电再生的问题 |
| 4.3.2 解决电极反射的问题 |
| 4.3.3 解决体声波辐射的问题 |
| 4.3.4 解决换能器边缘反射的问题 |
| 4.4 叉指换能器(IDT)的设计 |
| 4.5 用Tanner L-Edit软件设计声表面波器件的掩膜版图 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 纱线张力传感器电路的设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 纱线张力传感器电路的构建 |
| 5.2.1 声表面波振荡器 |
| 5.2.2 混频器 |
| 5.2.3 低通滤波器 |
| 5.3 纱线张力传感器实际电路 |
| 5.4 纱线张力传感器电路的测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 纱线张力传感器的制备与测试 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 声表面波器件的性能测试 |
| 6.3 确定纱线张力传感器的输出频率变化量与纱线张力的函数关系 |
| 6.4 纱线张力传感器静态特性指标测试 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读博士学位期间取得的成果 |
| 附录B 传感器静态指标测试程序 |
| 附录C 叉指换能器L-Edit版图指条参数 |
（3）坩埚下降法在新材料探索及晶体生长中的应用（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 硒化锡热电晶体 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 晶体生长 |
| 2.3 热电性能及其机理 |
| 3 全无机铅卤基钙钛矿晶体 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 晶体生长 |
| 3.3 器件应用 |
| 4 镍基高温合金单晶 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 晶体生长 |
| 4.3 结构与表征 |
| 5 砷化镓晶体工业生长技术 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 多晶料合成 |
| 5.3 工业化生长技术 |
| 6 稀土掺杂硅酸铋晶体高通量筛选 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 晶体生长 |
| 6.3 高通量筛选 |
| 7 结语与展望 |
（4）手机用BAND13（RX）声表面波滤波器的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 SAW技术的发展历史 |
| 1.3 SAW技术的国内发展现状 |
| 1.4 选题目的及意义 |
| 1.5 论文的组织结构 |
| 第二章 声表面波滤波器的原理 |
| 2.1 叉指换能器 |
| 2.1.1 概述 |
| 2.1.2 叉指换能器的反射和三次行程信号 |
| 2.1.3 叉指换能器的?函数模型 |
| 2.1.4 等效电路模型 |
| 2.1.5 COM耦合模型 |
| 2.2 声表面波谐振器 |
| 2.2.1 单端声表面波谐振器 |
| 2.2.2 双端声表面波谐振器 |
| 2.3 梯形结构声表面波滤波器 |
| 2.4 DMS双模声表面波滤波器 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 压电基片材料的选择 |
| 3.1 压电材料的特性 |
| 3.1.1 压电效应与逆压电效应 |
| 3.1.2 声表面波的传播速度 |
| 3.1.3 机电耦合系数 |
| 3.1.4 频率温度系数 |
| 3.1.5 传播损耗 |
| 3.1.6 介电常数 |
| 3.2 压电材料的分类与应用 |
| 3.3 压电单晶 |
| 3.3.1 石英单晶 |
| 3.3.2 铌酸锂 |
| 3.3.3 钽酸锂 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 Band13(RX)声表面波滤波器设计方案 |
| 4.1 电性能需求分析与方案论证 |
| 4.1.1 总体要求 |
| 4.1.2 中心频率 |
| 4.1.3 插入损耗 |
| 4.1.4 阻带抑制 |
| 4.1.5 带内波动和驻波比 |
| 4.2 外形尺寸需求分析与方案论证 |
| 4.3 最大额定值需求分析与方案论证 |
| 4.3.1 功率寿命 |
| 4.3.2 静电等级 |
| 4.3.3 直流电压、工作和储存温度、潮敏等级 |
| 4.4 产品结构设计方案 |
| 4.4.1 滤波器结构采用双DMS级联+中间串联谐振器 |
| 4.4.2 压电基底材料选择42°Y切钽酸锂还原片 |
| 4.4.3 差指电极薄膜为铝铜合金材料 |
| 4.4.4 换能器间隙连接处采用渐变指设计结构 |
| 4.4.5 叉指换能器叉指条与假指之间的间隙 |
| 4.4.6 加厚叉指换能器的互连金属和汇流条的金属层 |
| 4.4.7 中间接地电极采用“搭桥”结构设计 |
| 4.5 工艺设计方案 |
| 4.5.1 晶片材料的还原工艺 |
| 4.5.2 叉指换能器金属合金薄膜的制备方法 |
| 4.5.3 采用剥离工艺进行光刻图形转移 |
| 4.5.4 采用金球倒装注塑工艺进行封装。 |
| 4.6 仿真与设计优化 |
| 4.6.1 声表面波滤波器仿真方法 |
| 4.6.2 Band13(RX)声表面波滤波器的仿真 |
| 4.6.3 设计优化 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 Band13(RX)声表面波滤波器的工艺实现 |
| 5.1 工艺流程 |
| 5.2 芯片制作 |
| 5.2.1 制作流程 |
| 5.2.2 基片清洗 |
| 5.2.3 第一层光刻 |
| 5.2.4 第一层蒸发镀膜 |
| 5.2.5 第一层剥离 |
| 5.2.6 介质桥的制作 |
| 5.2.7 芯片中测 |
| 5.3 CSP封装 |
| 5.3.1 植球 |
| 5.3.2 倒装 |
| 5.3.3 注塑 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 Band13(RX)电性能与可靠性确认 |
| 6.1 滤波器电性能测试 |
| 6.2 滤波器可靠性测试 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 总结和展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（5）基于有限元方法的氮化铝薄膜层状结构声表面波器件研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.1.1 SAW器件的特点及其应用与发展 |
| 1.1.2 用于SAW器件的压电基片概述 |
| 1.1.3 AlN薄膜层状结构SAW器件研究现状 |
| 1.2 面向层状结构SAW器件的建模仿真研究现状与存在问题 |
| 1.2.1 唯象模型 |
| 1.2.2 精确模型 |
| 1.3 本文的工作 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 论文的章节安排与简介 |
| 1.4 本章参考文献 |
| 第二章 层状结构SAW器件的有限元建模分析基础 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 有限元方法简介 |
| 2.3 SAW器件的物理背景及数学描述 |
| 2.3.1 非压电弹性介质的弹性本构关系及波动方程 |
| 2.3.2 压电弹性介质的压电本构关系与波动方程 |
| 2.4 压电层状结构的有限元方程建立 |
| 2.4.1 问题描述与控制方程 |
| 2.4.2 弱形式方程 |
| 2.4.3 离散化与有限元方程建立 |
| 2.4.4 压电层状结构的有限元方程 |
| 2.5 应用COMSOL Multiphysic仿真层状结构SAW器件 |
| 2.5.1 COSMOL Multiphysics简介 |
| 2.5.2 基于有限元方程求解SAW器件响应 |
| 2.5.3 COMSOL Multiphysics中 SAW器件准3D模型的提出 |
| 2.5.4 SAW器件准3D建模与仿真的实现 |
| 2.6 本章小结 |
| 2.7 本章参考文献 |
| 第三章 AlN薄膜层状结构上周期栅格阵中SAW传播特性 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 层状结构SAW特性仿真分析与验证 |
| 3.3 传统AlN薄膜层状结构上的SAW特性 |
| 3.3.1 压电耦合配置对SAW特性的影响 |
| 3.3.2 衬底材料对SAW特性的影响 |
| 3.4 埋入式电极新型AlN薄膜层状结构上的SAW特性 |
| 3.5 ScAlN薄膜/3C-SiC层状结构上的SAW特性 |
| 3.5.1 顶层电极结构IDT/Sc AlN/3C-SiC上的SAW特性 |
| 3.5.2 埋入式电极结构Sc AlN/IDT/3C-SiC上的SAW特性 |
| 3.5.3 埋入式电极新型结构ScAlN/SiO_2+IDT/3C-SiC上的SAW特性 |
| 3.6 本章小结 |
| 3.7 本章参考文献 |
| 第四章 AlN薄膜层状结构上短栅格的SAW散射特性 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 波数域分析有限元模型建立与验证 |
| 4.2.1 WDA分析方法的基本原理 |
| 4.2.2 WDA有限元建模与仿真 |
| 4.2.3 仿真结果分析与验证 |
| 4.3 Sc AlN薄膜/3C-SiC衬底层状结构上西沙瓦波的散射特性 |
| 4.3.1 WDA模型参数优化设计 |
| 4.3.2 金属栅格阵的散射 |
| 4.3.3 沟槽栅格阵的散射 |
| 4.4 本章小结 |
| 4.5 本章参考文献 |
| 第五章 偏载场作用下AlN薄膜层状结构SAW器件分析 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 偏载场作用下SAW器件的物理问题描述和控制方程 |
| 5.2.1 温度偏场作用下的SAW器件的控制方程 |
| 5.2.2 压力偏场作用下的SAW器件的控制方程 |
| 5.3 温度偏载场作用下SAW器件分析 |
| 5.3.1 SAW器件温度模型概述 |
| 5.3.2 SAW器件温度-频率特性分析模型建立与验证 |
| 5.3.3 AlN薄膜层状结构SAW器件温度敏感特性分析 |
| 5.4 压力偏载场作用下SAW器件分析 |
| 5.4.1 SAW器件压力-频率特性分析模型的建立与验证 |
| 5.4.2 AlN薄膜层状结构SAW压力敏感特性分析 |
| 5.5 新型AlN薄膜层状结构SAW压力传感器仿真与设计 |
| 5.5.1 SAW压力传感器性能提升方案 |
| 5.5.2 SAW压力传感器的总体结构 |
| 5.5.3 微缝-力敏悬臂梁结构的静态力学分析 |
| 5.5.4 SAW器件的压力敏感特性优化设计 |
| 5.6 本章小结 |
| 5.7 本章参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 本文的主要创新 |
| 6.3 未来的工作展望 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
（6）高频高功率耐受性声表面波滤波器材料及器件研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 声表面波器件概述 |
| 1.1.1 声表面波器件兴起与发展 |
| 1.1.2 声表面波器件原理与特点 |
| 1.1.3 声表面谐振器和声表面波延迟线 |
| 1.2 声表面波滤波器 |
| 1.2.1 声表面波滤波器的市场前景 |
| 1.2.2 声表面波滤波器主要性能参数及分类 |
| 1.3 高频高功率耐受性声表面波材料研究现状 |
| 1.3.1 高频高功率耐受性声表面波滤波器研究现状 |
| 1.3.2 高频声表面波滤波器基片材料研究现状 |
| 1.3.3 高功率耐受性声表面器件电极材料研究现状 |
| 1.4 本文研究思路及主要内容 |
| 第2章 制备及表征方法 |
| 2.1 薄膜材料的制备 |
| 2.1.1 ZnO薄膜的制备 |
| 2.1.2 电极薄膜的制备 |
| 2.2 薄膜材料的表征 |
| 2.2.1 薄膜取向及织构表征 |
| 2.2.2 薄膜表面形貌与结构表征 |
| 2.2.3 薄膜截面微观结构表征 |
| 2.2.4 薄膜化学成分表征 |
| 2.3 声表面波器件的制备 |
| 2.3.1 叉指换能器图形制作 |
| 2.3.2 声表面波滤波器的封装 |
| 2.4 声表面波器件的测试与表征 |
| 2.4.1 叉指换能器形貌表征 |
| 2.4.2 电极材料抗电迁移性能测试 |
| 2.4.3 叉指横截面微观结构表征 |
| 2.4.4 器件散射参数测试 |
| 2.4.5 频率温度系数测试 |
| 2.4.6 功率耐受性测试 |
| 第3章 Ni过渡层对Al电极抗声迁移性能影响 |
| 3.1 Al/Ni电极薄膜的制备 |
| 3.2 不同厚度Ni过渡层上Al膜形貌及结构 |
| 3.2.1 不同厚度Ni过渡层上Al膜的XRD |
| 3.2.2 不同厚度Ni过渡层上Al膜的AFM |
| 3.3 强(111)Al膜形成机制 |
| 3.3.1 不同厚度Ni过渡层的RHEED衍射斑点 |
| 3.3.2 铝膜的微观结构 |
| 3.4 基于Al/Ni电极的1.5GHz声表面波滤波器功率耐受性 |
| 3.4.1 Al膜的抗电迁移性能 |
| 3.4.2 1.5GHz声表面波滤波器功率耐受性 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 多层膜电极对声表面波滤波器功率耐受性的影响 |
| 4.1 叉指电极工作状态的有限元分析 |
| 4.1.1 叉指电极有限元模型 |
| 4.1.2 叉指电极工作时应力分布 |
| 4.1.3 叉指电极工作时弹性应变能分布 |
| 4.2 多层电极的制备 |
| 4.3 Al/Ti/Cu/Ti电极对2.1GHz声表面波滤波器功率耐受性的影响 |
| 4.3.1 Al/Ti/Cu/Ti电极的结构和滤波器频率响应 |
| 4.3.2 Al/Ti/Cu/Ti电极的抗电迁移寿命和滤波器的功率耐受性 |
| 4.3.3 Al/Ti/Cu/Ti多层膜的晶体质量和表面形貌 |
| 4.3.4 滤波器功率耐受性测试前后频率响应和电极形貌变化 |
| 4.3.5 Al/Ti/Cu/Ti电极功率耐受性测试前后微观结构和成分变化 |
| 4.4 Al/Cu/Ti电极对2.7GHz声表面波滤波器功率耐受性的影响 |
| 4.4.1 Al/Cu/Ti电极结构和滤波器频率响应 |
| 4.4.2 Al/Cu/Ti互联线电阻和滤波器功率耐受性 |
| 4.4.3 Al/Cu/Ti多层膜的晶体结构和织构 |
| 4.4.4 Al/Cu/Ti电极功率耐受性测试前后形貌变化 |
| 4.4.5 Al/Cu/Ti电极功率耐受性测试前后微观结构和成分变化 |
| 4.4.6 Al/Cu/Ti电极功率耐受性测试前后结构变化机制 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于ZnO/6H-SiC的高频声表面波器件 |
| 5.1 ZnO/6H-SiC复合基片上声表面波理论分析 |
| 5.1.1 压电耦合波动方程 |
| 5.1.2 转移矩阵和刚度矩阵 |
| 5.1.3 有效介电常数 |
| 5.1.4 基于ZnO/6H-SiC结构的Comsol有限元模拟 |
| 5.2 镀膜参数对ZnO织构、应力和表面形貌的影响 |
| 5.2.1 溅射气压对ZnO织构、应力和表面形貌的影响 |
| 5.2.2 O2/Ar流量比对ZnO织构、应力和表面形貌的影响 |
| 5.2.3 基片温度对ZnO织构、应力和表面形貌的影响 |
| 5.2.4 溅射功率对ZnO结构、应力、表面形貌和成分的影响 |
| 5.3 ZnO/6H-SiC复合基片上声表面波单端谐振器性能 |
| 5.3.1 单端谐振器结构与制备 |
| 5.3.2 声波模式和谐振电路分析 |
| 5.3.3 ZnO/6H-SiC复合基片的声速 |
| 5.3.4 ZnO/6H-SiC复合基片的机电耦合系数 |
| 5.3.5 ZnO/6H-SiC复合基片上单端谐振器的品质因子 |
| 5.3.6 ZnO/6H-SiC复合基片上单端谐振器的温度系数 |
| 5.4 基于ZnO/6H-SiC复合基片的高频滤波器 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（7）氮化铝薄膜声表面波温度质量双参数传感器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 符号说明 |
| 1 绪论 |
| 1.1 声表面波(SAW)传感技术 |
| 1.2 SAW传感器结构与特性 |
| 1.2.1 SAW传播基本理论 |
| 1.2.2 SAW器件基本结构和工作原理 |
| 1.2.3 叉指换能器(IDT)的基本结构及特性 |
| 1.3 SAW传感器国内外研究进展 |
| 1.3.1 总体发展趋势 |
| 1.3.2 SAW温度传感器国内外研究进展 |
| 1.3.3 基于质量敏感机理的SAW传感器国内外研究进展 |
| 1.3.4 压电材料研究现状 |
| 1.3.5 IDT材料研究现状 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 2 氮化铝薄膜SAW传感器仿真及设计 |
| 2.1 SAW传感器设计参数及指标 |
| 2.2 IDT的仿真模型 |
| 2.3 IDT参数对SAW传感器特性影响 |
| 2.3.1 叉指对数对IDT特性的影响 |
| 2.3.2 金属化率对SAW传感器输出特性的影响 |
| 2.3.3 IDT厚度对SAW传感器输出特性的影响 |
| 2.4 氮化铝薄膜厚度对SAW传感器特性的影响 |
| 2.5 温度质量双参数SAW传感器结构参数设计 |
| 2.6 温度对SAW振型与SAW传感器特征频率的影响仿真 |
| 2.7 质量加载作用的SAW传感器有限元仿真 |
| 2.7.1 仿真模型与条件 |
| 2.7.2 仿真结果与分析 |
| 2.8 温度场和重力场耦合作用的SAW传感器三维有限元仿真 |
| 2.8.1 仿真模型 |
| 2.8.2 控制方程与边界条件 |
| 2.8.3 仿真步骤 |
| 2.8.4 仿真结果与讨论 |
| 2.9 小结 |
| 3 SAW传感器制备与表征 |
| 3.1 SAW传感器制备 |
| 3.1.1 实验装置及工艺流程 |
| 3.1.2 制备结果 |
| 3.2 SAW传感器微观结构表征 |
| 3.2.1 微观结构表征方法 |
| 3.2.2 表征结果 |
| 4 SAW传感器温度及质量敏感性能表征 |
| 4.1 仪器装置及测量方法 |
| 4.2 SAW传感器温度敏感特性表征 |
| 4.2.1 SAW传感器温度敏感在线测试实验设置 |
| 4.2.2 SAW传感器参数测量结果与数据处理 |
| 4.2.3 结果与讨论 |
| 4.3 SAW传感器质量敏感特性表征 |
| 4.3.1 质量沉积实验 |
| 4.3.2 传感器输出特性分析 |
| 4.3.3 质量敏感度计算 |
| 4.4 SAW传感器品质评价 |
| 4.5 小结 |
| 5 SAW传感器信号处理电路系统设计 |
| 5.1 硬件电路设计 |
| 5.1.1 控制部分硬件电路设计 |
| 5.1.2 高频信号源硬件电路设计 |
| 5.1.3 SAW传感器模块电路 |
| 5.1.4 相位差测量硬件电路设计 |
| 5.1.5 频率差测量硬件电路设计 |
| 5.1.6 电源和显示部分硬件电路设计 |
| 5.2 软件程序设计 |
| 5.2.1 主程序设计 |
| 5.2.2 子程序设计 |
| 5.3 小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录1.IDT厚度对SAW传感器阵型及特征频率的影响有限元仿真结果 |
| 附录2.AlN薄膜厚度对SAW传感器阵型及特征频率的影响仿真结果 |
| 附录3.温度对SAW传感器阵型及特征频率的影响仿真结果 |
| 附录4.质量加载对SAW传感器阵型及特征频率的影响仿真结果 |
| 附录5.部分软件程序 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（8）基于微间隙压力监测的SAW微力传感器的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状及趋势 |
| 1.2.1 微间隙接触压力监测问题 |
| 1.2.2 声表面波的发展及现状 |
| 1.3 研究内容及创新点 |
| 1.4 章节安排 |
| 第二章 基于微间隙压力监测的SAW微力传感器理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 微间隙压力监测系统原理 |
| 2.3 SAW压力传感器原理 |
| 2.3.1 SAW压力传感器 |
| 2.3.2 SAW压力传感器工作原理 |
| 2.4 有限元分析基本原理 |
| 2.4.1 有限单元法的特点 |
| 2.4.2 有限单元法分析过程概述 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于微间隙压力监测的SAW微力传感器设计及制作 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基片设计 |
| 3.2.1 基片受力形式 |
| 3.2.2 基片材料选择 |
| 3.3 叉指换能器设计 |
| 3.3.1 输入IDT设计 |
| 3.3.2 输出IDT设计 |
| 3.3.3 IDT的材料 |
| 3.3.4 温度补偿 |
| 3.4 基于微间隙压力监测的SAW器件的制作 |
| 3.4.1 衬底预处理 |
| 3.4.2 IDT的制作 |
| 3.4.3 SAW器件的后续工序 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于微间隙压力监测的SAW器件的模型建立 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 数学模型建立 |
| 4.2.1 线性回归分析模型的建立 |
| 4.2.2 最小二乘法求解 |
| 4.3 基于ANSYS平台的有限元分析与建模 |
| 4.3.1 压电基片的有限元仿真 |
| 4.3.2 仿真结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于微间隙压力监测的SAW微力传感器的测试及结果分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验搭建与测试 |
| 5.3 模型解析 |
| 5.3.1 MATLAB解析模型 |
| 5.3.2 模型解析过程 |
| 5.4 结果与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及取得的相关科研成果 |
| 致谢 |
（9）Re:CNGS（Re=Nd,Er,Tm）晶体的生长以及结构性能的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 常用压电晶体的介绍 |
| 1.3 硅酸镓镧系列晶体简介 |
| 1.4 CNGS晶体及其同构型晶体的研究进展以及存在的问题 |
| 1.5 本论文的研究目的及内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 Re:CNGS (Re= Nd,Er, Tm)晶体的生长 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 生长方法与原理 |
| 2.2.1 提拉法简介 |
| 2.2.2 原料的准备 |
| 2.2.3 晶体生长过程 |
| 2.3 成果与改进 |
| 2.4 缺陷分析 |
| 2.4.1 开裂 |
| 2.4.2 包裹体 |
| 2.5 温场改进 |
| 2.6 晶体后处理 |
| 2.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 Re: CNGS晶体的结构与基本性能表征 |
| 3.1 组分与结构分析 |
| 3.1.1 X射线荧光光谱 |
| 3.1.2 X射线粉末衍射 |
| 3.2 晶体的热学性质 |
| 3.2.1 热膨胀 |
| 3.2.2 比热 |
| 3.2.3 热扩散 |
| 3.2.4 热传导 |
| 3.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 Re:CNGS电弹性能的表征 |
| 4.1 常温下压电性能测试和分析 |
| 4.2 高温压电性能测试和分析 |
| 4.3 Re:CNGS温度稳定性研究 |
| 4.3.1 切型计算 |
| 4.3.2 频率的温度稳定性 |
| 4.3.3 (Yxl)-30°切型介电、机电性能的温度稳定性 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 晶体电子结构的研究 |
| 5.1 化学元素组成分析 |
| 5.2 电子结构研究 |
| 5.3 第一性原理计算 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 结论 |
| 6.1 主要工作内容 |
| 6.2 主要的创新点 |
| 6.3 有待进一步开展的工作 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文和参加科研情况 |
| 攻读硕士学位期间获得的奖励 |
| 附件 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（10）基于LGS的双声表面波器件的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状与发展趋势 |
| 1.3 论文的研究内容及框架结构 |
| 第二章 声表面波传感器的理论 |
| 2.1 声表面波 |
| 2.1.1 瑞利波 |
| 2.1.2 SH型声表面波 |
| 2.1.3 漏声表面波 |
| 2.2 声表面波传感器 |
| 2.2.1 声表面波器件的基本结构 |
| 2.2.2 声表面波温度传感器种类 |
| 2.2.3 声表面波温度传感原理 |
| 2.3 压电衬底材料 |
| 2.3.1 压电衬底材料的主要参数 |
| 2.3.2 常见的压电材料 |
| 2.3.3 压电材料的SAW特征 |
| 2.3.4 压电晶体的欧拉角 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 声表面波传感器的设计与制备研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 谐振型声表面波传感器的设计 |
| 3.2.1 单谐振器型声表面波传感器的设计 |
| 3.2.2 双谐振器型声表面波传感器的设计 |
| 3.3 声表面波传感器的制备研究 |
| 3.3.1 SAW传感器的制备工艺流程 |
| 3.3.2 光刻版的设计和制作 |
| 3.3.3 基片的预处理 |
| 3.3.4 光刻处理 |
| 3.3.5 电极的生长与剥离 |
| 3.3.6 快速退火 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 单谐振器型的声表面波传感器的性能研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 测试方法 |
| 4.2.1 矢量网络分析仪 |
| 4.2.2 主要测试参数 |
| 4.2.3 温度测试平台 |
| 4.3 基于LGS的单谐振器型SAW传感器的测试与分析 |
| 4.3.1 常温下特性测试与分析 |
| 4.3.2 温度特性测试与分析 |
| 4.3.3 Q值与K~2的温度变化分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 双谐振器型的声表面波传感器的性能研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 双SAW器件的介绍 |
| 5.3 基于LGS的双SAW传感器的测试与分析 |
| 5.3.1 夹角为30度的双SAW传感器的特性测试与分析 |
| 5.3.2 夹角为45度的双SAW传感器的特性测试与分析 |
| 5.3.3 夹角为60度的双SAW传感器的特性测试与分析 |
| 5.3.4 夹角为90度的双SAW传感器的特性测试与分析 |
| 5.3.5 双SAW传感器的Q值的温度变化分析 |
| 5.4 双SAW温度传感器的分辨率与温度测量验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间的研究成果 |
四、新型压电晶体──四硼酸锂单晶研制成功（论文参考文献）
- [1]铅基压电材料制备及其晶体管器件研究[D]. 孟智敏. 上海应用技术大学, 2020(02)
- [2]基于声表面波的双端固支梁式纱线张力传感器的研究[D]. 冯阳. 东华大学, 2019(05)
- [3]坩埚下降法在新材料探索及晶体生长中的应用[J]. 徐家跃,申慧,金敏,张彦,田甜,陈媛芝,周鼎,储耀卿. 人工晶体学报, 2019(06)
- [4]手机用BAND13（RX）声表面波滤波器的研制[D]. 何朝峰. 东南大学, 2019(05)
- [5]基于有限元方法的氮化铝薄膜层状结构声表面波器件研究[D]. 张巧珍. 上海交通大学, 2018
- [6]高频高功率耐受性声表面波滤波器材料及器件研究[D]. 李起. 清华大学, 2018(06)
- [7]氮化铝薄膜声表面波温度质量双参数传感器研究[D]. 李莺歌. 青岛科技大学, 2018(11)
- [8]基于微间隙压力监测的SAW微力传感器的研究[D]. 王俊. 上海工程技术大学, 2017(06)
- [9]Re:CNGS（Re=Nd,Er,Tm）晶体的生长以及结构性能的研究[D]. 任俊宇. 山东大学, 2017(01)
- [10]基于LGS的双声表面波器件的研究[D]. 邓泽佳. 电子科技大学, 2017(02)