南通大学信息科学技术学院
纸质出版:2022
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诸政, 吕世涛, 张敖宇, 等. 环形氮化铝压电MEMS谐振器的支撑结构设计研究[J]. 传感器与微系统, 2022,(3):24-27+35.
环形氮化铝压电MEMS谐振器的支撑结构设计研究[J]. 2022, (3): 24-27+35.
诸政, 吕世涛, 张敖宇, 等. 环形氮化铝压电MEMS谐振器的支撑结构设计研究[J]. 传感器与微系统, 2022,(3):24-27+35. DOI: 10.13873/J.1000-9787(2022)03-0024-04.
环形氮化铝压电MEMS谐振器的支撑结构设计研究[J]. 2022, (3): 24-27+35. DOI: 10.13873/J.1000-9787(2022)03-0024-04.
基于有限元仿真研究了方环和圆环形谐振器的静态位移点,并分析了支撑轴位置对谐振器性能的影响,提出了优化设计方案:对于方环形谐振器,在对角处设置双端侧向支撑以降低其锚点损耗;对于圆环形谐振器,采用单端侧向支撑以及三端底部支撑相结合的器件结构,在保证电学信号引出的同时,提升器件的品质因数Q。针对所设计的器件结构特征,设计了一种基于七步光刻工艺的微纳制程,并成功实现器件的高成品率制备。测试结果表明:前者的Q值和机电耦合系数k~2
eff
分别为1 707.4和0.98%
后者的Q值和k~2
eff
分别为1 844.7和1.58%。相比于四端支撑环形谐振器,优化设计的支撑结构使得器件Q值得到大幅提升。此外,还分析研究了不同表面电极材料对环形谐振器的性能影响。
基于有限元仿真研究了方环和圆环形谐振器的静态位移点,并分析了支撑轴位置对谐振器性能的影响,提出了优化设计方案:对于方环形谐振器,在对角处设置双端侧向支撑以降低其锚点损耗;对于圆环形谐振器,采用单端侧向支撑以及三端底部支撑相结合的器件结构,在保证电学信号引出的同时,提升器件的品质因数Q。针对所设计的器件结构特征,设计了一种基于七步光刻工艺的微纳制程,并成功实现器件的高成品率制备。测试结果表明:前者的Q值和机电耦合系数k~2
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分别为1 707.4和0.98%
后者的Q值和k~2
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分别为1 844.7和1.58%。相比于四端支撑环形谐振器,优化设计的支撑结构使得器件Q值得到大幅提升。此外,还分析研究了不同表面电极材料对环形谐振器的性能影响。
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