空腔型FBAR功率容量的影响因素分析与优化

• 作者: 何婉婧 何移 周斌 李君儒 高杨
• 来源期刊: 太赫兹科学与电子信息学报
• 学科: 工学
• 关键词: 薄膜体声波谐振器 功率容量 机械应力 自热效应 有限元分析
• 年，卷（期）: 2014,（2）
• 所属期刊栏目: 微电子、微系统与物理电子学
• 页码范围: 310-314
• 页数: 5页
• 分类号: TN713+.2
• 字数: 2857字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11805/TKYDA201402.0310

摘要

机械应力和自热效应是影响空腔型薄膜体声波谐振器(FBAR)功率容量的主要因素。采用 ANSYS对声波纵向振荡产生的机械应力进行了结构仿真，发现应力主要集中在空气腔结构附近；对压电薄膜逆压电效应功率损耗产生的自热效应进行了热仿真，发现空气腔和支撑层阻碍了热量向衬底传导。提出了提高器件功率容量的优化设计：为了减小应力集中，可以减小空气腔的深度以限制声波振荡产生的纵向位移；为了提高散热能力，可以将空气腔的深度减小并选取导热系数大的支撑层。优化设计的仿真验证结果表明：空气腔附近的应力集中面积明显减小，最大应力值由16.6 GPa下降到12.8 GPa；同样施加6 mW的功率，器件内部最高温度由113°C下降到56°C；优化设计的空腔型 FBAR，功率容量得到了显著提高。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	高杨	中国工程物理研究院电子工程研究所	150	833	13.0	19.0
5	周斌	西南科技大学信息工程学院	16	77	5.0	8.0
7	李君儒	西南科技大学信息工程学院	16	71	5.0	7.0
10	何移	西南科技大学信息工程学院	11	65	5.0	7.0