中科院聲學所薄膜體聲波諧振器及其應用

1、引言

2、FBAR的理論分析

FBAR的結構同石英諧振器相同，如圖1所示。它是由上下平面金屬電極和夾在它們中間的一層壓電薄膜材料組成。當電壓施加在電極上時，壓電材料由于逆壓電效應產生機械形變并在薄膜內激勵出體聲波，并在兩電極平面之間來回反射，形成機械諧振，諧振基頻波長等于壓電薄膜厚度的兩倍。

由于FBAR壓電材料中體聲波傳播速度一般是5000~10000m／s，比表面聲波快，因而其結構可以制作得更加精細，例如頻率在1．6GHz諧振器可以做到厚度僅為3υm，電極厚度為0．3υm，典型面積為0．25mm×0．25mm。

2．1、Mason模型

FBAR的特性阻抗Z_in（ω）最大和最小時對應的頻率值，分別為FBAR的并聯諧振頻率和串聯諧振頻率，從而可進一步計算有效機電耦合系數。

目前聲學所可以提供如下成套系列產品：

目前聲學所可以提供成套如下產品：

壓電方面：ZJ-3型精密D33測試儀，ZJ-4型寬量程型D33測試儀，ZJ-6型精密D33/D31/D15測試儀，GDPT-900A型變溫壓電D33測試儀

介電方面：GWJDN-1000型高低溫介電測試系統，GWJDN-600型四通道高低溫介電測試儀

鐵電方面：ZT-4A鐵電測試儀，FE-5000型鐵電材料測試儀，JKTD-1000型鐵電測試儀

儲能設備：CFD-100型儲能電介質充放電測試系統，2．2、MBVD模型

電材料中電能轉換成機械動能的能力成反比。

該模型的串聯諧振頻率和并聯諧振頻率分別為

該模型使用六個集總參數元件描述FBAR，符合微波電路仿真軟件設計的要求，便于達到一定的濾波器頻率響應指標而對電路參數進行分析和優化電路參數的目的，但模型的缺點是僅能模擬FBAR諧振頻率附近的阻抗特性，并不能給出整個頻域的特性阻抗。