无线终端的多功能化对频率器件提出了微型化、低功耗、高性能等要求。传统射频频率器件的解决方案主要是微波介质陶瓷和声表面波(SAW)技术。前者虽有较好的性能,但体积太大；后者体积虽小,但存在着工作频率不高、插入损耗较大、功率容量较低等缺点。然而,薄膜体声波谐振器(FBAR)既综合了介质陶瓷性能优越和SAW体积较小的优势,又克服两者的缺点,其工作频率高、功率容量大、损耗低、体积小,是目前唯一有望集成的射频滤波器技术,正成为国内外研究的热点。 压电材料的选择及成膜质量是谐振器制作的关键,AlN材料因其具有宽带隙、高声速、高阻抗、低密度等优点而成为制作谐振器的优选材料。本文在前期直流反应磁控溅射法制备AlN薄膜的工作基础上,采用优化的RF反应磁控溅射法制备了具有(002)择优取向的AlN薄膜,重点研究了溅射气压对AlN薄膜择优取向的影响,并利用XRD、AFM和SEM分别表征了AlN薄膜的晶粒取向、表面形貌和薄膜截面。结果表明当衬底温度为300℃、靶基距为3cm、溅射气压为5Pa时,在Pt电极上可沉积高质量的c轴择优取向AlN薄膜。 为了模拟器件性能和指导器件的制备,本文在一维Mason等效电路模型的基础上,采用Matlab软件对六层结构的谐振器进行了简单模拟；并从理论上推导出MBVD模型以及提取该模型中的分立参量,在该模型的基础上利用射频仿真软件ADS较精确的模拟了器件的频率特性,为器件的制备和分析奠定了理论基础。 为了制作FBAR器件,结合后期测试方法,采用MEMS工艺制备了两种结构的体声波谐振器。第一种：借助MEMS工艺中的体微细加工(Bulk Micromachining)技术制备了具有三明治结构的背空腔型体声波谐振器,从薄膜沉积、光刻、电极图形化、AIN刻蚀工艺流程方面,进一步优化制备工艺；第二种：使用类似工艺制备出了具有平面电极的体声波谐振器原型。 本文采用了两种方法测试了谐振器性能：第一,将制得的具有三明治结构的背空腔型体声波谐振器构成单端口网络,利用高频网络分析仪测试其频率特性,并与模拟结果进行比较,分析了器件性能的影响因素及相关规律,最终测得串、并联谐振频率(fs、fp)分别为1.7532 GHz和1.7858 GHz,Keff2、Q的值分别为4.5％和72.8;第二,将所制得的具有平面电极的谐振器,通过微波探针台测试了器件的频率特性。