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采用 Minkowski 算法设计基片集成波导...
本文介绍了一种使用 Minkowski-Sierpinski 分形技术和基片集成波导 (SIW) 在 60 GHz 谐振的新型贴片天线设计。该天线拟用于无线体域网应用 (WBAN)。所提出的天线采用 Rogers 5880 基片实现，其介电常数 (ε r ) 为 2.2，损耗角正切为 0.0004，基片高度为 0.381 mm。计算机仿真技术 - 微波工作室 (CST-MW) 用于仿真所提出的天线。仿真结果显示，在 (58.3-61.7) GHz 范围内具有 3.5 GHz 的宽带宽，回波损耗大于 -10 dB。模拟增益为 7.9 dB，线性天线效率为 91%。所提出的天线用于改善 WBAN 应用的毫米波 (mm-Wave) 频段的辐射方向图、带宽和增益的质量。
磁控溅射沉积氮化钛薄膜的结构和光学特性
摘要。氮化钛的应用涵盖了微电子、生物医药等不同行业。本文介绍了不同沉积条件下氮化钛薄膜的结构和光学特性分析。样品采用直流磁控溅射沉积在硅基片上。沉积在室温下进行，在预热至 300°C 的基片上进行，在分别以 -40 V 和 -90 V 极化的基片上进行。结果表明，当沉积在室温下进行时，结构取向与沉积过程存在依赖性。当沉积在预热的基片上进行时，没有结构取向。基片的负极化导致小尺寸晶体的形成。至于光学特性，薄膜表现出良好的半导体特性和低反射率。
磁控溅射沉积氮化钛薄膜的结构和光学特性
摘要。氮化钛的应用涵盖了微电子、生物医药等不同行业。本文介绍了不同沉积条件下氮化钛薄膜的结构和光学特性分析。样品采用直流磁控溅射沉积在硅基片上。沉积在室温下进行，在预热至 300°C 的基片上进行，在分别以 -40 V 和 -90 V 极化的基片上进行。结果表明，当沉积在室温下进行时，结构取向与沉积过程存在依赖性。当沉积在预热的基片上进行时，没有结构取向。基片的负极化导致小尺寸晶体的形成。至于光学特性，薄膜表现出良好的半导体特性和低反射率。
磁控溅射技术分析射频溅射功率对SiO2/Si基片上沉积铝薄膜微结构表面形貌的影响
摘要 本研究采用射频磁控溅射技术在SiO2/Si基底上沉积铝（Al）薄膜，以分析射频溅射功率对微结构表面形貌的影响。采用不同的溅射射频功率（100–400 W）来沉积Al薄膜。利用X射线衍射图（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）和傅里叶变换红外（FTIR）光谱研究了沉积Al薄膜的特性。X射线衍射（XRD）结果表明，低溅射功率下沉积的薄膜具有非晶性质。随着溅射功率的增加，可以观察到结晶。AFM分析结果表明，300 W的射频功率是生长最光滑Al薄膜的最佳溅射功率。FTIR结果表明，不同的射频功率影响沉积薄膜的化学结构。 SEM结果表明，随着溅射功率的增加，基体表面形成了孤立的纹理。总之，射频功率对沉积薄膜的性质，特别是结晶和形状有显著的影响。
采用脊基片集成波导的宽阻带 220 至 330 GHz 歧管三工器
摘要 — 本文报道了一种三通道、非连续、流形多路复用器，工作频率为 220 至 330 GHz，工作带宽为 40%。该结构采用一组脊状基片集成波导 (SIW) 进行设计和实现。与传统 SIW 设计相比，脊状 SIW 提高了阻带带宽，并将整体结构尺寸缩小了 35%。三工器采用英特尔开发的有机封装基板技术，具有四层厚铜金属层和连续沟槽通孔代替标准通孔围栏，可显著降低脊状 SIW 波导的欧姆损耗。在三工器结构的开发中采用了电磁电路建模和协同设计技术。使用带状毫米波晶圆探测测量制造的三工器，通带中的插入损耗为 3 ∼ 7 dB，每个通道滤波器的平均回波损耗优于 10 dB。测得的三个通道的阻带衰减均优于 27 dB。
采用脊基片集成波导的宽阻带 220 至 330 GHz 歧管三工器
摘要 — 本文报道了一种三通道、非连续、流形多路复用器，工作频率为 220 至 330 GHz，工作带宽为 40%。该结构采用一组脊状基片集成波导 (SIW) 进行设计和实现。与传统 SIW 设计相比，脊状 SIW 提高了阻带带宽，并将整体结构尺寸缩小了 35%。三工器采用英特尔开发的有机封装基板技术，具有四层厚铜金属层和连续沟槽通孔代替标准通孔围栏，可显著降低脊状 SIW 波导的欧姆损耗。在三工器结构的开发中采用了电磁电路建模和协同设计技术。使用带状毫米波晶圆探测测量制造的三工器，通带中的插入损耗为 3 ∼ 7 dB，每个通道滤波器的平均回波损耗优于 10 dB。测得的三个通道的阻带衰减均优于 27 dB。
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补充材料电子结构和特性......
沉积技术 基片厚度密度参考温度 （nm） （g/cm 3 ） （◦ C） 脉冲激光沉积 石英玻璃 120-140 4.88- 5.4 取决于房间 Kim 等人 [1] （PLD） 激光功率、O 2 分压、目标-基片距离 80mJ、10Pa、35mm 时为 4.88（低 VO ） 80mJ、5Pa、35mm 时为 5.39（高 VO ） 等离子增强原子 Si 和蓝宝石 37.8 5.154 80 Yang 等人 [2] 层沉积（PEALD） 2500 W 5.325 250 PEALD Si (100) 10 4.83 100 Li 等人[3] 100 W ≥ 5.5 ≥ 150 电子束蒸发 GaAs 和 Si 95.5 5.152 200-350 Passlack 等人 [4] 4.5-4.8 40 分子束外延 GaAs (001) 85.5 5.30 具有一定结晶性 420-450 Yu 等人 [5] (MBE) 射频磁控溅射 SiO 2 /Si 25 5.32 有 O 2 室溅射 Han 等人 [6] 4.84 无 O 2 (更快的蚀刻速率) 射频磁控溅射 Si 498.9 4.78 室 Liu 等人 [7]
《光电子与生物医学材料杂志》第 15 卷，第 2 期，2023 年 4 月 - 6 月，第 55 - 64 页 射频磁控管的表面研究
使用不同靶到基片距离的化学计量氮化硅靶，通过射频磁控溅射在单面 P 型抛光掺硼硅晶片基片上沉积氮化硅薄膜。改变靶到基片的间距（非常规参数）以优化表面粗糙度和晶粒尺寸。这种优化提供了均匀、密集的氮化硅薄膜的正态分布，没有表面裂纹。采用原子力显微镜探索氮化硅薄膜的精确表面粗糙度参数。所有样品的表面粗糙度和晶粒分析都表现出直接关系，并与靶到基片的间距呈反比关系。通过以下参数分析了 Si3N4 的表面形貌：平均粗糙度、均方根粗糙度、最大峰谷高度、十点平均粗糙度、线的偏度和峰度。氮化硅薄膜的表面粗糙度在基于氮化硅波导的生物传感器制造中具有重要意义。 (2022 年 8 月 4 日收到；2023 年 4 月 3 日接受) 关键词：原子力显微镜、射频磁控溅射、氮化硅、靶材到基板间距、薄膜 1. 简介 氮化硅具有卓越的光学、化学和机械性能，是微电子学中用作电介质和钝化层 [1] 以及微机电系统 (MEMS) 中结构材料最广泛的材料 [2, 3]。氮化硅薄膜由于其在可见光和近红外 (NIR) 区域的高折射率和透明度，在光电子应用中也发挥着至关重要的作用 [4, 5]。氮化硅薄膜在光电子领域的主要应用是基于光波导的生物传感器作为平面光波导 [6-8]。平面光波导是一种三层结构，其中通常称为芯的高折射率薄膜夹在两个低折射率膜（称为下包层和上包层）之间。平面波导内部的光传播基于全内反射原理。据报道，光波导中芯体表面的粗糙度是造成波导边界处光传播损耗的原因 [10, 11]。这是由于界面处的反射和折射现象而不是全内反射造成的。芯体的粗糙表面可以将光散射到不同方向。芯体和包层之间的折射率差 ∆n 越大，光在芯体中的限制就越大。因此，由于氮化硅的折射率约为 2，而二氧化硅的折射率约为 1，因此二氧化硅/氮化硅/二氧化硅的特定结构是平面光波导的合适候选材料。46 作为上下包层，折射率差 ∆n ~ 0.5[9]。Si 3 N 4 薄膜通过低压化学气相沉积、热蒸发、等离子体增强化学气相沉积和磁控溅射系统制备[12-16]。然而，磁控溅射技术由于无毒气体、低温沉积、易于调节沉积速率和沉积系统简单而比 PECVD 技术具有相当大的优势[17]。薄膜的常规参数