中科院聲學所薄(bo)膜(mo)體聲波(bo)諧振器(qi)及(ji)其應(ying)用(yong)

1、引(yin)言(yan)

2、FBAR的理論(lun)分析

FBAR的結構(gou)同(tong)石(shi)英(ying)諧振器(qi)相(xiang)同，如(ru)圖(tu)1所(suo)示。它是(shi)由(you)上下(xia)平面金(jin)屬電極(ji)和(he)夾在(zai)它(ta)們(men)中(zhong)間(jian)的壹(yi)層壓電(dian)薄(bo)膜(mo)材(cai)料(liao)組(zu)成。當電(dian)壓施加(jia)在(zai)電(dian)極(ji)上時，壓電(dian)材(cai)料(liao)由(you)於逆(ni)壓電(dian)效應(ying)產(chan)生(sheng)機(ji)械形(xing)變(bian)並在(zai)薄(bo)膜(mo)內(nei)激(ji)勵(li)出(chu)體聲波(bo)，並在(zai)兩(liang)電(dian)極(ji)平面之(zhi)間(jian)來回反(fan)射，形(xing)成機(ji)械(xie)諧振，諧振基(ji)頻(pin)波長(chang)等(deng)於壓電(dian)薄(bo)膜(mo)厚度的兩倍(bei)。

由(you)於FBAR壓電(dian)材(cai)料(liao)中(zhong)體聲波(bo)傳(chuan)播(bo)速(su)度壹(yi)般是5000~10000m／s，比表(biao)面(mian)聲波(bo)快(kuai)，因(yin)而其結構(gou)可(ke)以制(zhi)作(zuo)得更加精(jing)細，例(li)如(ru)頻(pin)率在(zai)1．6GHz諧振器(qi)可(ke)以做到(dao)厚度僅(jin)為(wei)3υm，電(dian)極(ji)厚度為(wei)0．3υm，典(dian)型(xing)面(mian)積為(wei)0．25mm×0．25mm。

2．1、Mason模型(xing)

FBAR的特性(xing)阻抗(kang)Z_in（ω）最(zui)大(da)和(he)最(zui)小時對(dui)應(ying)的頻率值，分別為(wei)FBAR的並聯(lian)諧振頻(pin)率和(he)串(chuan)聯諧振頻(pin)率，從(cong)而(er)可(ke)進(jin)壹(yi)步計(ji)算有(you)效(xiao)機電耦(ou)合(he)系數。

目(mu)前聲學所可以提供(gong)如(ru)下(xia)成套(tao)系(xi)列產(chan)品：

目(mu)前聲學所可以提供(gong)成套(tao)如(ru)下(xia)產品：

壓電(dian)方面：ZJ-3型(xing)精(jing)密D33測試儀，ZJ-4型(xing)寬量(liang)程(cheng)型(xing)D33測試儀，ZJ-6型(xing)精(jing)密D33/D31/D15測試儀，GDPT-900A型(xing)變(bian)溫(wen)壓電(dian)D33測試儀

介(jie)電(dian)方面：GWJDN-1000型(xing)高低溫介電測試系(xi)統(tong)，GWJDN-600型(xing)四(si)通(tong)道(dao)高低溫介電測試儀

鐵電方面：ZT-4A鐵電測試儀，FE-5000型(xing)鐵電材(cai)料(liao)測試儀，JKTD-1000型(xing)鐵電測試儀

儲能設備：CFD-100型(xing)儲能電介質充(chong)放(fang)電測試系(xi)統(tong)，2．2、MBVD模型(xing)

電材(cai)料(liao)中(zhong)電(dian)能轉換成機(ji)械(xie)動能的能力成反(fan)比。

該模型(xing)的串聯(lian)諧振頻(pin)率和(he)並聯(lian)諧振頻(pin)率分別為(wei)

該模型(xing)使用六(liu)個集(ji)總(zong)參數元(yuan)件(jian)描(miao)述(shu)FBAR，符(fu)合(he)微(wei)波(bo)電(dian)路(lu)仿(fang)真(zhen)軟件(jian)設計的要(yao)求(qiu)，便(bian)於達(da)到(dao)壹(yi)定的濾波器頻率響(xiang)應(ying)指(zhi)標(biao)而(er)對(dui)電(dian)路(lu)參數進(jin)行分析和(he)優(you)化(hua)電(dian)路(lu)參數的目(mu)的，但模型(xing)的缺點(dian)是僅(jin)能模擬FBAR諧振頻(pin)率附近的阻抗(kang)特(te)性(xing)，並不能給(gei)出整個頻(pin)域(yu)的特性(xing)阻抗(kang)。