薄膜体声波谐振器的力敏特性研究

• 作者: 何婉婧 李君儒 高杨 黄振华
• 来源期刊: 强激光与粒子束
• 学科: 工学
• 关键词: 微电子机械系统 薄膜体声波谐振器 力敏特性 谐振频率偏移
• 年，卷（期）: 2015,（2）
• 所属期刊栏目: 微传感器和执行器
• 页码范围: 89-94
• 页数: 6页
• 分类号: TB934
• 字数: 711字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11884/HPLPB201527.024117

摘要

薄膜体声波谐振器(FBAR)力传感器作为一种新型的谐振式传感器,力敏特性是其设计原理.以FBAR微加速度计为例研究了工作在纵波模式,采用具有纤锌矿结构的AlN作为压电薄膜的FBAR,施加应力载荷后,其弹性常数改变导致FBAR谐振频率偏移的力敏特性.首先,采用有限元(FEA)静力学仿真,得到惯性力载荷作用下集成在硅微悬臂梁上的压电薄膜的应力分布;选取最大应力值作为载荷,基于第一性原理计算纤锌矿AlN的弹性系数与应力的关系式,预测惯性力载荷作用下AlN弹性系数的最大变化量.其次,采用谐响应分析,对比空载和不同惯性力载荷作用下FBAR微加速度计的谐振频率和偏移特性,预测FBAR微加速度计的加速度-谐振频率偏移特性.最后仿真分析得到:惯性力载荷作用下,FBAR微加速度计的谐振频率向高频偏移,灵敏度约为数kHz/g;其加速度增量-谐振频率偏移特性曲线具有良好的线性度.

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	何婉婧	西南科技大学信息工程学院	15	70	5.0	7.0
9	李君儒	西南科技大学信息工程学院	16	71	5.0	7.0
11	黄振华	西南科技大学信息工程学院	15	47	4.0	5.0