高次谐波体声波谐振器的机械品质因数

• 作者: 刘梦伟 李俊红 李鉴 汪承灏 马军
• 来源期刊: 声学学报
• 年，卷（期）: 2016,（5）
• 所属期刊栏目: 纪念魏荣爵先生诞辰100周年
• 页码范围: 585-596
• 页数: 12页
• 语种: 中文

摘要

机械品质因数QM是高次谐波体声波谐振器(High-overtone Bulk Acoustic Resonator,HBAR)一个关键的特性参数.首次较系统地研究了QM随构成HBAR的3个组成部分(基底、压电薄膜和电极)的结构参数(厚度)和性能参数(特性阻抗与机械衰减因子)的变化规律.在谐振频率附近,将HBAR的分布参数等效电路简化为集总参数等效电路,首次用解析表达式给出它们的变化规律,分析了QM在给定频率最近谐振点的变化情况.结果表明,固定压电层厚度,QM随基底厚度的连续增加略呈振荡(非单调)上升,当基底厚度很大时趋于基底材料的机械品质因数;固定基底厚度,QM随压电层厚度的连续增加呈波浪式下降;选择低损耗的蓝宝石或YAG作为基底可以获得较大的QM值;电极的损耗必须考虑,它会降低QM值;与Au电极相比,具有较低损耗的Al电极选择适当厚度可以获得较高的QM值;此外,QM随频率的增加呈下降趋势.上述的结果为HBAR的优化设计提供了相应的理论依据.根据我们对K2eff的研究,QM与K2eff的变化规律往往是相悖的,因此在设计HBAR时要在这两者作适当的权衡.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李俊红	中国科学院声学研究所	30	72	5.0	8.0
2	汪承灏	中国科学院声学研究所	44	387	10.0	19.0
3	马军	中国科学院声学研究所	71	550	13.0	20.0
4	刘梦伟	中国科学院声学研究所	15	10	2.0	2.0
5	李鉴	中国科学院声学研究所	6	2	1.0	1.0