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A new model for film bulk acoustic wave resonators 被引量:1
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作者 李玉金 元秀华 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2014年第11期368-373,共6页
Based on cavity resonance and sandwich composite plate (3D) theoretical model for frequency dispersion characterization theory, this paper presents a universal three-dimensional and displacement profile shapes of th... Based on cavity resonance and sandwich composite plate (3D) theoretical model for frequency dispersion characterization theory, this paper presents a universal three-dimensional and displacement profile shapes of the film bulk acoustic resonator (FBARs). This model provides results of FBAR excited thickness-extensional and flexure modes, and the result of frequency dispersion is proposed in which the thicknesses and impedance of the electrodes and the piezoelectric material are taken into consideration; its further simplification shows good agreement with the modified Butterworth-Van-Dyke (MBVD) model. The displacement profile reflects the vibration stress distribution of electrode shapes and the lateral resonance effect, which depends on the axis ratio of the electrode shapes a/b. The results are consistent with the 3D finite element method modeling and laser interferometry measurement in general. 展开更多
关键词 film bulk acoustic wave resonators acoustic field vibration cavity resonance piezoelectric com-posite
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Tunable Ba_(0.5) Sr_(0.5) TiO_3 film bulk acoustic resonators using SiO_2 /Mo Bragg reflectors
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作者 杨天应 蒋书文 +1 位作者 李汝冠 姜斌 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2012年第10期369-374,共6页
Tunable and switchable Ba 0.5 Sr 0.5 TiO 3 film bulk acoustic resonators(FBARs) based on SiO 2 /Mo Bragg reflectors are explored,which can withstand high temperature for the deposition of Ba x Sr 1 x TiO 3(BST) fi... Tunable and switchable Ba 0.5 Sr 0.5 TiO 3 film bulk acoustic resonators(FBARs) based on SiO 2 /Mo Bragg reflectors are explored,which can withstand high temperature for the deposition of Ba x Sr 1 x TiO 3(BST) films at 800 C.The dc bias-dependent resonance may be attributed to the piezoelectricity of the BST film induced by an electrostrictive effect.The series resonant frequency is strongly dc bias-dependent and shifts downwards with dc bias increasing,while the parallel resonant frequency is only weakly dc bias-dependent and slightly shifts upwards at low dc bias( 45 V) while downwards at higher dc bias.The calculated relative tunability of shifts at series resonance frequency is around 2.3% and the electromechanical coupling coefficient is up to approximately 8.09% at 60-V dc bias,which can be comparable to AlN FBARs.This suggests that a high-quality tunable BST FBAR device can be achieved through the use of molybdenum(Mo) as the high acoustic impedance layer in a Bragg reflector,which not only provides excellent acoustic isolation from the substrate,but also improves the crystallinity of BST films withstanding higher deposition temperature. 展开更多
关键词 Ba x Sr 1-x TiO 3 tunable film bulk acoustic wave resonator ferroelectric acoustic Bragg reflector
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Manipulations of micro/nanoparticles using gigahertz acoustic streaming tweezers 被引量:2
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作者 Hang Wu Zifan Tang +8 位作者 Rui You Shuting Pan Wenpeng Liu Hongxiang Zhang Tiechuan Li Yang Yang Chongling Sun Wei Pang Xuexin Duan 《Nanotechnology and Precision Engineering》 CAS CSCD 2022年第2期1-11,共11页
Contactless acoustic manipulation of micro/nanoscale particles has attracted considerable attention owing to its near independence of the physical and chemical properties of the targets,making it universally applicabl... Contactless acoustic manipulation of micro/nanoscale particles has attracted considerable attention owing to its near independence of the physical and chemical properties of the targets,making it universally applicable to almost all biological systems.Thin-film bulk acoustic wave(BAW)resonators operating at gigahertz(GHz)frequencies have been demonstrated to generate localized high-speed microvortices through acoustic streaming effects.Benefitting from the strong drag forces of the high-speed vortices,BAW-enabled GHz acoustic streaming tweezers(AST)have been applied to the trapping and enrichment of particles ranging in size from micrometers to less than 100 nm.However,the behavior of particles in such 3D microvortex systems is still largely unknown.In this work,the particle behavior(trapping,enrichment,and separation)in GHz AST is studied by theoretical analyses,3D simulations,and microparticle tracking experiments.It is found that the particle motion in the vortices is determined mainly by the balance between the acoustic streaming drag force and the acoustic radiation force.This work can provide basic design principles for AST-based lab-on-a-chip systems for a variety of applications. 展开更多
关键词 acoustofluidics bulk acoustic wave resonator acoustic streaming acoustic tweezers Particle manipulation
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Controllable blood–brain barrier(BBB)regulation based on gigahertz acoustic streaming 被引量:1
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作者 Hang Qi Shuaihua Zhang +2 位作者 Jiaxue Liang Shan He Yanyan Wang 《Nanotechnology and Precision Engineering》 CAS CSCD 2022年第4期1-7,共7页
The blood–brain barrier(BBB)is a structural and functional barrier necessary for brain homeostasis,and it plays an important role in the realization of neural function and in protecting the brain from damage by circu... The blood–brain barrier(BBB)is a structural and functional barrier necessary for brain homeostasis,and it plays an important role in the realization of neural function and in protecting the brain from damage by circulating toxins and pathogens.However,the extremely dense BBB also severely limits the transport of molecules across it,which is a great hindrance to the diagnosis and treatment of central nervous system(CNS)diseases.This paper reports a new method for controllable opening of the BBB,based on the gigahertz acoustic streaming(AS)generated by a bulk acoustic wave resonant device.By adjusting the input power and working distance of the device,AS with tunable flow rate can be generated to disrupt tight junction proteins(TJs)between endothelial cells.The results obtained with this method show that the gigahertz AS promotes the penetration of dextran molecules with different molecular weights across the BBB.This work provides a new platform for studying the mechanical regulation of BBB by fluid shear forces and a new method for improving the efficiency of drug delivery. 展开更多
关键词 Blood–brain barrier Mechanical regulation Drug delivery bulk acoustic wave acoustic streaming
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基于优化布拉格结构的固态装配型谐振器
5
作者 张世峰 轩伟鹏 +2 位作者 石林豪 董树荣 浦世亮 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期449-455,共7页
体声波谐振器的有效耦合系数和品质因数决定了体声波滤波器的整体性能。有效耦合系数依赖于叠层结构和压电材料。而品质因数高度依赖于损耗机制,主要为电学损耗和声学损耗。对于固态装配型谐振器(SMR),声学损耗主要为透过衬底的能量泄... 体声波谐振器的有效耦合系数和品质因数决定了体声波滤波器的整体性能。有效耦合系数依赖于叠层结构和压电材料。而品质因数高度依赖于损耗机制,主要为电学损耗和声学损耗。对于固态装配型谐振器(SMR),声学损耗主要为透过衬底的能量泄漏。为提高SMR的品质因数,改进了布拉格堆叠结构,使纵波和剪切波同时被约束在压电堆叠结构中,以减少声能对衬底的泄漏。同时,为抑制谐振腔的杂散模式,优化了布拉格结构顶层薄膜厚度,器件色散特性由Ⅱ型变为Ⅰ型。通过仿真和实验表明:基于优化布拉格结构的SMR性能得到了明显改善。 展开更多
关键词 体声波 固体装配型谐振器 布拉格 剪切波 高品质因数
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声场操控微颗粒图案化实验研究
6
作者 李玉洋 宁宏阳 +2 位作者 王紫阳 张福建 张忠强 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1233-1240,共8页
体声波(bulk acoustic wave,BAW)作为一种典型的声场操控方法,能够实现微颗粒三维方向上的直接排列,并因其优良的生物兼容性,在微小生物目标图案化排列方面展示出巨大的应用潜力.在组织工程和生物3D打印等相关应用领域中,微颗粒图案化... 体声波(bulk acoustic wave,BAW)作为一种典型的声场操控方法,能够实现微颗粒三维方向上的直接排列,并因其优良的生物兼容性,在微小生物目标图案化排列方面展示出巨大的应用潜力.在组织工程和生物3D打印等相关应用领域中,微颗粒图案化排列的效率是最终成型质量的关键因素.尽管已有对图案化排列过程中微粒运动的理论描述,但由于微尺度下无法实施高精度测量,难以构建准确可靠的仿真模型,因此影响图案化排列效率的具体因素尚不明确.为了探究影响图案化排列效率的主要因素及其特征,本研究设计并构建了一套可视化实验平台.通过显微视觉系统,精确观察了BAW作用下微颗粒的运动行为以及单个微颗粒的状态变化,分析了压电陶瓷换能器驱动电压、悬浮液浓度、颗粒尺寸和液体黏度对排列时间的影响规律.结果表明,在特定范围内,微球悬浮液浓度的增加会导致排列时间略微延长,然而这种差异并不显著;对于直径范围在10~100μm之间的微球,其尺寸的增大有助于提高排列效率;相较于其他参数,液体黏度对排列效率的影响最为显著.本研究为基于BAW实现微颗粒图案化研究及相关应用提供了重要数据和设计指导,有助于推动生物医学和材料科学等相关领域的发展. 展开更多
关键词 体声波 微操作 聚苯乙烯微球 图案化效率 组织工程
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La_3Ga_5SiO_(14)的BAW传播特性 被引量:2
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作者 魏爱俭 袁多荣 +1 位作者 赵奕君 祁海峰 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期200-204,共5页
详细推导计算了声体波(BAW)在La3Ga5SiO14 (LGS)晶体中分别沿YZ、XY、XZ面传播的纯切变波,准切变波,准纵波的表达式。绘制了LGS晶体在(100)、(010)、(001)这三个主晶面内声的慢度分布曲线图。计算了声速的最大值并与石英进行比较,结果表... 详细推导计算了声体波(BAW)在La3Ga5SiO14 (LGS)晶体中分别沿YZ、XY、XZ面传播的纯切变波,准切变波,准纵波的表达式。绘制了LGS晶体在(100)、(010)、(001)这三个主晶面内声的慢度分布曲线图。计算了声速的最大值并与石英进行比较,结果表明LGS晶体的BAW传播速度一般比石英低1000m/s左右。为该晶体在声体波器件等方面的设计和应用提供了一定的理论指导作用。 展开更多
关键词 La3Ga5SiO14晶体 克里斯托夫方程 慢度曲线 声速 声体波 非铁电压电晶体
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边缘空气层薄膜体声波谐振器的设计与制备
8
作者 朱宇涵 段兰燕 +4 位作者 陈志鹏 许锴镔 胡晗 衣新燕 李国强 《压电与声光》 CAS 北大核心 2024年第1期11-15,共5页
压电薄膜存在固有的对压电效应的非线性迟滞响应,并且声波有向边缘传播的横波分量,二者都会产生声波的能量损耗。该文设计了一种具有边缘空气层结构的单晶氮化铝薄膜体声波谐振器,可以减小非线性迟滞的机电损耗并阻止横波能量泄露,提高... 压电薄膜存在固有的对压电效应的非线性迟滞响应,并且声波有向边缘传播的横波分量,二者都会产生声波的能量损耗。该文设计了一种具有边缘空气层结构的单晶氮化铝薄膜体声波谐振器,可以减小非线性迟滞的机电损耗并阻止横波能量泄露,提高谐振器的品质因数。使用COMSOL对设计的器件进行有限元模拟仿真,并成功制备出具有边缘空气层结构的谐振器进行测试验证。 展开更多
关键词 单晶氮化铝薄膜体声波谐振器 边缘空气层 有限元仿真 压电非线性效应
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无源无线应变传感器中压电材料接触力学模型研究
9
作者 李子帆 邹希岳 +1 位作者 梁晓瑜 胡斌 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期243-251,共9页
针对现有无源无线传感器存在稳定性差,抗干扰能力不强,传输距离过短的问题,提出一种新型无源无线应变传感器。该传感器由两个线圈和一个体声波传感器组成,体声波传感器包括传力结构和石英晶片,其可将被测表面的应变转化为可检测的石英... 针对现有无源无线传感器存在稳定性差,抗干扰能力不强,传输距离过短的问题,提出一种新型无源无线应变传感器。该传感器由两个线圈和一个体声波传感器组成,体声波传感器包括传力结构和石英晶片,其可将被测表面的应变转化为可检测的石英谐振频率偏移。首先,建立了半椭圆接触模型,研究接触力、激励电压、接触元件形状对石英的影响,以提高传感器性能;其次,设计了石英加载装置,实现石英表面微力加载研究;最后,搭建了无源无线应变传感系统,传输距离可达5 cm,分辨率约为4.2 Hz/με,应变测量范围为600με,重复性实验显示RSD为5.47%。实验结果表明,该传感系统具有良好性能,在未来将与无人机结合为大型结构应变测量提供有效的解决方案。 展开更多
关键词 体声波 无源无线传感器 应变测量 接触力学
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BAW滤波器声-电磁协同仿真中的共地电感效应 被引量:1
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作者 高杨 贾乐 张大鹏 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期127-131,共5页
针对体声波(BAW)滤波器声-电磁协同仿真结果中滤波器的左传输零点向左偏移的现象,验证仿真中共地电感效应的存在并分析其对滤波器性能的影响。通过分别改变BAW滤波器原始布局中的并联薄膜体声波谐振器(FBAR)P1和P4引线到地的位置,即将并... 针对体声波(BAW)滤波器声-电磁协同仿真结果中滤波器的左传输零点向左偏移的现象,验证仿真中共地电感效应的存在并分析其对滤波器性能的影响。通过分别改变BAW滤波器原始布局中的并联薄膜体声波谐振器(FBAR)P1和P4引线到地的位置,即将并联FBAR P1和P4引线到地的路径分别变短后进行声-电磁协同仿真。结果对比表明:声-电磁协同仿真中并联FBAR引线到地与输入、输出端口之间存在共地电感效应。将并联FBAR引线到地的路径变短,滤波器在声-电磁协同仿真中形成的共地电感效应减小,带外抑制性能变好。共地电感效应对于并联FBAR谐振区面积越小的支路影响越大。故在BAW滤波器声-电磁协同仿真中需考虑共地电感效应对滤波器左传输零点和左带外抑制性能的影响。 展开更多
关键词 baw滤波器 声-电磁协同仿真 电磁耦合 共地电感
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确定BAW梯形滤波器阶数的方法
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作者 高杨 贾乐 韩超 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期641-645,共5页
为确定体声波(BAW)梯形滤波器的阶数,使用仿真法研究了滤波器的带外抑制与并、串联薄膜体声波谐振器(FBAR)的电容比Cps和滤波器阶数N的关系。基于FBAR的Mason解析电路模型构建了1~6阶BAW梯形滤波器,Cps取值为1~6,对1~6阶BAW梯形滤波器... 为确定体声波(BAW)梯形滤波器的阶数,使用仿真法研究了滤波器的带外抑制与并、串联薄膜体声波谐振器(FBAR)的电容比Cps和滤波器阶数N的关系。基于FBAR的Mason解析电路模型构建了1~6阶BAW梯形滤波器,Cps取值为1~6,对1~6阶BAW梯形滤波器进行仿真,取滤波器的左带外抑制进行统计并绘制曲线图。此外,BAW梯形滤波器的阶数可包括半阶数,用同样仿真法改变阶数(N=1.5,…,5.5)对滤波器进行仿真。仿真结果表明,当Cps一定时,带外抑制基本随滤波器的阶数等量增加。当滤波器的阶数一定时,带外抑制随Cps的增加而增加。在优化设计时,并、串联FBAR谐振器区面积比(即Cps)一般设置为1~4,在此范围内滤波器阶数每增加一阶,带外抑制平均增加约10dB;滤波器的阶数增加半阶时,带外抑制约增加整阶数的一半,即5dB,而此时通带内的插损基本保持不变。故设计滤波器时,根据设计指标中的带外抑制可初步确定滤波器的阶数。 展开更多
关键词 滤波器 体声波 阶梯型 阶数 带外抑制
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基于BAW微波延迟线的雷达距离标定模块研制
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作者 周文佳 田亚睿 +1 位作者 朱昌安 郑泽渔 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期659-662,共4页
针对目前雷达距离零点标定存在的问题,提出了一种基于声体波微波延迟线构成的雷达距离标定模块的方案,以及在设计上降低声体波(BAW)微波延迟线插入损耗,增长延迟时间,扩展工作频率范围的方法,并以此研制了一种能用于多种雷达的通用距离... 针对目前雷达距离零点标定存在的问题,提出了一种基于声体波微波延迟线构成的雷达距离标定模块的方案,以及在设计上降低声体波(BAW)微波延迟线插入损耗,增长延迟时间,扩展工作频率范围的方法,并以此研制了一种能用于多种雷达的通用距离标定模块。实际测试结果表明,基于声体波微波延迟线构成的雷达距离标定模块测试精度高、对场地要求低,可广泛用于雷达生产和维修。 展开更多
关键词 声体波 距离零点 声传播损耗 衍射损耗 换能器转换损耗
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FBAR振荡器作为六端口反射计射频源的BAW传感器读出电路
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作者 高杨 黄振华 蔡洵 《中国测试》 CAS 北大核心 2016年第11期60-64,共5页
为解决由于FBAR的谐振频率处于射频频段,导致BAW传感器读出电路难以实现的问题,将FBAR振荡器作为六端口反射计射频源,以检测FBAR谐振频率,从而实现BAW传感器信号读出的新型读出电路。在ADS软件中,通过建立FBAR的MBVD模型并采用Pierce拓... 为解决由于FBAR的谐振频率处于射频频段,导致BAW传感器读出电路难以实现的问题,将FBAR振荡器作为六端口反射计射频源,以检测FBAR谐振频率,从而实现BAW传感器信号读出的新型读出电路。在ADS软件中,通过建立FBAR的MBVD模型并采用Pierce拓扑结构实现FBAR振荡器的仿真模型,以及建立六端口反射计的仿真模型,并结合两个仿真模型建立BAW传感器的最小系统模型。BAW传感器最小系统模型的仿真结果表明:由FBAR振荡器和六端口反射计实现BAW传感器读出电路的可行性。为实验验证该结构,搭建一个基于微带六端口网络实物的六端口反射计实验装置,准确地测得1个案例FBAR振荡器的振荡频率为1.5 GHz,该振荡频率就是传感器表头中FBAR的谐振频率。 展开更多
关键词 体声波传感器 读出电路 薄膜体声波谐振器 振荡器 六端口反射计
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基于Pierce振荡器架构的BAW传感器读出电路
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作者 高杨 尹汐漾 +1 位作者 韩宾 吕军光 《中国测试》 北大核心 2017年第9期81-87,共7页
薄膜体声波谐振器(FBAR)不仅能作为手机射频前端的滤波器,还具有充当传感器表头的潜力。为实现对体声波(BAW)传感器输出射频信号的检测,设计一种基于Pierce振荡器的BAW传感器读出电路。读出电路采用双路差分方式,将体声波谐振器构成两... 薄膜体声波谐振器(FBAR)不仅能作为手机射频前端的滤波器,还具有充当传感器表头的潜力。为实现对体声波(BAW)传感器输出射频信号的检测,设计一种基于Pierce振荡器的BAW传感器读出电路。读出电路采用双路差分方式,将体声波谐振器构成两路振荡器,一路作为参考电路用于检测外界环境等因素的干扰,另一路作为传感电路用于检测待测物理量。两路振荡器信号通过混频滤波得到由待测物理量引起的谐振频率偏移。然后通过放大与整形将模拟信号转换为数字信号,最后送入FPGA进行频率检测。以一个2 GHz的体声波质量传感器为例,给出电路各模块的设计方法,经各模块仿真以及信号转换电路的实验验证,电路可检测的最大谐振频率偏移量为99 MHz。 展开更多
关键词 传感器 体声波 薄膜体声波谐振器 读出电路 Pierce振荡器
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薄膜体声波滤波器的离子束刻蚀修频工艺
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作者 时鹏程 张智欣 +3 位作者 张倩 冯志博 倪烨 于海洋 《微纳电子技术》 CAS 2024年第1期168-174,共7页
薄膜体声波滤波器因设计模型与器件性能存在匹配度问题及制造过程中各工序的累计误差导致频率一致性差,严重影响了产品良率,因此实现晶圆级别的频率修整十分必要。介绍了离子束刻蚀工艺的原理、技术特点与优势,研究了刻蚀电压、刻蚀电... 薄膜体声波滤波器因设计模型与器件性能存在匹配度问题及制造过程中各工序的累计误差导致频率一致性差,严重影响了产品良率,因此实现晶圆级别的频率修整十分必要。介绍了离子束刻蚀工艺的原理、技术特点与优势,研究了刻蚀电压、刻蚀电流、刻蚀距离、Ar气体体积流量及单次刻蚀量对刻蚀效果的影响,表征了离子束刻蚀工艺对AlN钝化层厚度均一性、刻蚀精度及粗糙度的影响。探究了离子束刻蚀工艺在薄膜体声波滤波器频率修整上的应用,表征了离子束刻蚀工艺对钝化层的表面形貌及晶圆应力的影响。研究结果表明,刻蚀电压为1500 V、刻蚀电流为18 mA、刻蚀气体体积流量为4 cm^(3)/min、刻蚀距离为80 mm时,刻蚀精度高,具有一定借鉴意义;通过3轮电性能测试分析和离子束刻蚀工艺,频率标准差仅为1.23 MHz,大幅提升了薄膜体声波滤波器的频率一致性。 展开更多
关键词 薄膜体声波滤波器 离子束刻蚀 频率修整 刻蚀速率 膜厚修整
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压电AlN MEMS的新进展(续)
16
作者 赵正平 《微纳电子技术》 CAS 2024年第5期1-31,共31页
Si基微电子机械系统(MEMS)经过三十余年的发展已进入智能微系统的发展阶段,已成为当今MEMS技术创新发展的主流。当今半导体材料技术的科研已进入超宽禁带半导体的探索开发阶段,超宽禁带半导体AlN不但在功率电子学有较好的前景,而且AlN... Si基微电子机械系统(MEMS)经过三十余年的发展已进入智能微系统的发展阶段,已成为当今MEMS技术创新发展的主流。当今半导体材料技术的科研已进入超宽禁带半导体的探索开发阶段,超宽禁带半导体AlN不但在功率电子学有较好的前景,而且AlN薄膜具有较好的压电性能,与CMOS工艺相兼容,压电AlN MEMS首先在手机应用的射频谐振器、滤波器方面取得突破,实现量产,近年来压电AlN MEMS已成为MEMS技术创新发展的热点。介绍了压电AlN MEMS在掺杂薄膜材料制备、新器件结构设计、新工艺、可靠性和应用创新等方面的最新进展,包含掺钪AlN薄膜研制、AlN薄膜多层结构、AlScN薄膜性能、AlN薄膜制备;体声波(BAW)谐振器与固体安装谐振器(SMR)、薄膜体声波谐振器(FBAR)和薄膜压电MEMS、轮廓模式谐振器(即兰姆波谐振器)、混合谐振器、AlN压电微机械超声换能器(PMUT)等结构创新;有利于CMOS集成,批量高可靠,压电AlN薄膜的晶圆量产,AlScN器件工艺优化;AlN MEMS热疲劳和抗辐照;谐振器与滤波器、能量收集器、物质和生物传感与检测、指纹传感器、图像器和麦克风、通信、微镜传感、柔性传感等方面研究成果。分析和评价了压电AlN MEMS关键技术进步和发展态势。 展开更多
关键词 微电子机械系统(MEMS) ALN 掺钪AlN薄膜 薄膜体声波谐振器(FBAR) 轮廓模式谐振器 压电微机械超声换能器(PMUT)
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压电AlN MEMS的新进展
17
作者 赵正平 《微纳电子技术》 CAS 2024年第4期1-25,共25页
Si基微电子机械系统(MEMS)经过三十余年的发展已进入智能微系统的发展阶段,已成为当今MEMS技术创新发展的主流。当今半导体材料技术的科研已进入超宽禁带半导体的探索开发阶段,超宽禁带半导体AlN不但在功率电子学有较好的前景,而且AlN... Si基微电子机械系统(MEMS)经过三十余年的发展已进入智能微系统的发展阶段,已成为当今MEMS技术创新发展的主流。当今半导体材料技术的科研已进入超宽禁带半导体的探索开发阶段,超宽禁带半导体AlN不但在功率电子学有较好的前景,而且AlN薄膜具有较好的压电性能,与CMOS工艺相兼容,压电AlN MEMS首先在手机应用的射频谐振器、滤波器方面取得突破,实现量产,近年来压电AlN MEMS已成为MEMS技术创新发展的热点。介绍了压电AlN MEMS在掺杂薄膜材料制备、新器件结构设计、新工艺、可靠性和应用创新等方面的最新进展,包含掺钪AlN薄膜研制、AlN薄膜多层结构、AlScN薄膜性能、AlN薄膜制备;体声波(BAW)谐振器与固体安装谐振器(SMR)、薄膜体声波谐振器(FBAR)和薄膜压电MEMS、轮廓模式谐振器(即兰姆波谐振器)、混合谐振器、AlN压电微机械超声换能器(PMUT)等结构创新;有利于CMOS集成,批量高可靠,压电AlN薄膜的晶圆量产,AlScN器件工艺优化;AlN MEMS热疲劳和抗辐照;谐振器与滤波器、能量收集器、物质和生物传感与检测、指纹传感器、图像器和麦克风、通信、微镜传感、柔性传感等方面研究成果。分析和评价了压电AlN MEMS关键技术进步和发展态势。 展开更多
关键词 微电子机械系统(MEMS) ALN 掺钪AlN薄膜 薄膜体声波谐振器(FBAR) 轮廓模式谐振器 压电微机械超声换能器(PMUT)
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Ca_3NbGa_3Si_2O_(14)晶体的BAW传播特性 被引量:1
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作者 石绪忠 袁多荣 +2 位作者 魏爱俭 祁海峰 郭世义 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期750-754,共5页
本文计算了沿Ca3NbGa3Si2O14(CNGS)晶体的x、y和z方向传播的声体波(BAW)的声速,绘制了yz、xy和xz面传播的慢速度分布曲线。这些结果对CNGS晶体在压电器件的设计、开发及利用方面具有一定的理论指导意义。
关键词 Ca3NbGa3Si2O14晶体 克里斯托夫方程 慢速曲线 声体波
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BAW梯型滤波器带外抑制调节电感的优化方法 被引量:3
19
作者 赵坤丽 高杨 蔡洵 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期843-846,共4页
为了使用最小的电感改善体声波(BAW)梯型滤波器的带外抑制,提出了一种BAW梯型滤波器带外抑制调节电感的优化方法,该方法对电感值进行了两次连续优化。首先分析了电感改善BAW梯型滤波器带外抑制的原理、结合单个薄膜体声波谐振器(FBAR)... 为了使用最小的电感改善体声波(BAW)梯型滤波器的带外抑制,提出了一种BAW梯型滤波器带外抑制调节电感的优化方法,该方法对电感值进行了两次连续优化。首先分析了电感改善BAW梯型滤波器带外抑制的原理、结合单个薄膜体声波谐振器(FBAR)的静态电容公式并推导并联FBAR支路串联一个电感的输入阻抗表达式,得到在FBAR谐振区面积较大的并联支路,比在其他支路串联电感,对滤波器带外抑制的改善程度较大、电感值较小,该步确定了电感的最佳位置,随之确定的电感值较小;在此基础上,通过使上述卓越的带外抑制性能退化到带外抑制指标附近,电感值进一步减小。通过以上两次连续优化,能迅速确定一个最小的电感值及所在位置。结合一个31/2阶BAW梯型滤波器,验证了该优化方法的有效性。 展开更多
关键词 体声波谐振器 薄膜体声波谐振器 梯型滤波器 带外抑制 衰减 串联电感
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BAW滤波器板上测试夹具设计
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作者 许夏茜 高杨 袁靖 《压电与声光》 CAS 北大核心 2020年第2期149-154,158,共7页
针对体声波(BAW)滤波器与测试仪器间接口形式不同而无法直接测试的问题,设计了一款BAW滤波器板上测试夹具。首先根据经验公式初步确定夹具介质基片厚度,并导入ADS中LineCacl工具,计算出夹具微带线长度、宽度的初始值;在ADS中建立TDR瞬... 针对体声波(BAW)滤波器与测试仪器间接口形式不同而无法直接测试的问题,设计了一款BAW滤波器板上测试夹具。首先根据经验公式初步确定夹具介质基片厚度,并导入ADS中LineCacl工具,计算出夹具微带线长度、宽度的初始值;在ADS中建立TDR瞬态仿真电路,进行微带线阻抗不匹配研究,给出相应的解决方法,将初始设计的夹具结构参数导入ADS进行阻抗匹配复核;选用3款不同中心频率的BAW滤波器作为待测器件(DUT),分别进行了片上探针和板上夹具测试,并将同一滤波器测试结果的散射参数矩阵参量(S11、S12、S21、S22)曲线进行对比。对比结果表明,与片上测试相比,板上测试曲线略有偏移,但两者趋势一致;板上测试S12-S21曲线、S11-S22曲线吻合较好。板上测试结果可为后续去嵌入校准提供比较可靠的初始值。 展开更多
关键词 体声波(baw)滤波器 板上测试 夹具 S参数
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