独特谐振模式下薄膜体声波谐振器的设计

• 作者: 吴光敏 莫绍孟 赵建军 陈剑鸣
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 薄膜体声波谐振器 有效机电耦合系数 品质因数
• 年，卷（期）: 2009,（6）
• 页码范围: 1251-1256
• 页数: 6页
• 分类号: TN752
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:1004-924X.2009.06.009

摘要

计算了四层复合结构的薄膜体声波谐振器(FBAR)的输入阻抗谱,各层采用的材料分别是Al/AlN/Al/Si,其尺寸为0.8 μm/1.9 μm/0.8 μm/100 μm,得出其有效机电耦合系数k2eff随谐振模式的分布情况,从而得到最大k2eff的独特谐振模式在1～2 GHz为第40阶谐振模式.从理论上探讨了各层的尺寸及材料属性对该独特谐振模式及其频移的影响,以及串联谐振品质因数FOM等滤波器设计的主要性能参数在该模式下的分布情况.实验结果表明,工作在独特谐振模式下的FBAR的性能依赖于各层材料尺寸,当压电层厚度从0.2 μm变到4.3 μm时,特殊谐振模式频率从1.2 GHz增加到4.8 GHz;当基底厚度变厚时,有效机电耦合系数从3.2%变到0.8%,串联品质因数从2 000变到700;而电极变厚后,有效机电耦合系数趋于一个稳定值.这些数据在实际设计过程中对滤波器的微调具有参考意义.