氮化铝Lamb波谐振器的支撑轴区域声反射结构研究

作者：王星宇; 吕世涛; 张敖宇; 孙海燕; 赵继聪^*

来源：传感器与微系统, 2022, 41(09): 20-24.

DOI：10.13873/J.1000-9787(2022)09-0020-05

• 压电谐振器
• 有限元分析
• 声反射结构
• 锚点损耗
• 品质因数

本文综合运用有限元仿真和实验相结合的方法，研究分析了氮化铝兰姆(Lamb)波谐振器的支撑轴区域声反射结构对串联谐振品质因数(Qs)的影响。对于频率约1.56 GHz的Lamb波谐振器，窄支撑和全支撑锚点结构的Qs值基本相当；设置圆弧形和斜边形的声反射结构可减小支撑轴区域的位移幅值，进而降低锚点损耗；设置弧形沟槽有助于将声能限制在谐振腔区域，进而提升Qs值；在衬底与支撑轴相邻区域沉积金属铝，可增加衬底与支撑轴的声阻抗失配程度，有利于声波反射回谐振腔。此外，基于6 in(1 in=2.54 cm)氮化铝工艺平台，成功制备了本文所设计的器件，且测试结果与模拟结果基本吻合，采用上述几种声反射结构均可提升Qs值，其中斜边形反射结构对Qs值的提升最为显著，Qs值从2 232.1提高到3 256.5。

• 单位
  南通大学