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期刊信息/Journal information
压电与声光
压电与声光

胡少勤

双月刊

1004-2474

ydsgsipat@yahoo.com.cn

023-62919570；62919643

400060

重庆市南岸区南坪花园路14号

压电与声光/Journal Piezoelectrics & AcoustoopticsCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是由信息产业部电子第26研究所主办并公开发行的专业性科技刊物。全国中文核心期刊，中国科学引文数据库统计源，美国Ei数据库收录源。主要报道声表面波技术，声光与光纤技术，压电及其他功能器件，单晶、薄膜及其他功能材料，实验技术与测试方法，以及压电与声光技术等领域的科研成果、发明创造、科技述评，国外在压电、铁电、声电、声光、电光等方面的各种功能器件和陶瓷、单晶、薄膜材料等新技术、新产品、新动向等。
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    C波段横向激励薄膜体声波谐振器设计与制备

    吴高米马晋毅李尚志司美菊...
    285-289页
    查看更多>>摘要：针对未来移动通信对射频前端器件提出的多频率、高集成新要求,开展了兼具声表面波(SAW)谐振器和薄膜体声波谐振器(FBAR)技术特点的新型横向激励兰姆波谐振器研究.该文介绍了基于c轴择优取向氮化铝(AlN)压电薄膜的C波段横向激励薄膜体声波谐振器(XBAR)的结构设计、参数优化和制备方法,并进行了工艺验证.通过剥离和刻蚀等步骤制备了谐振频率4.464 GHz、品质因数3 039、品质因数与频率之积(f×Q)达到1.56×1013 GHz、面积小于0.12 mm2 的低杂波XBAR谐振器,并仿真分析了其用于射频滤波器的可行性.该研究为进一步研制多频率、高集成的小型化XBAR滤波器组件提供了有效的设计技术和工艺技术支撑.

    压电微机电系统(MEMS)器件C波段射频滤波器横向激励薄膜体声波谐振器(XBAR)多频率高集成

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    基于X-LiNbO3/SiO2/Si低温漂、大机电耦合SH-SAW谐振器的设计

    温福军王园园钱莉荣王荔田...
    290-295页
    查看更多>>摘要：铌酸锂(LN)单晶薄膜具有较高的机电耦合系数(k2eff>30％),其水平剪切(SH)声学模式常被应用于开发具有大机电耦合系数的薄膜声学谐振器和超宽带滤波器.但LN的频率温度系数较大(TCF>-50×10-6/℃),这不仅会降低滤波器的可用有效带宽,同时也会限制器件的功率处理能力.采用3D周期有限元模型对基于X切LN/SiO2/Si结构SH声表面波(SH-SAW)谐振器进行了优化研究.研究结果表明,当SH-SAW传播角ψ=-10°～-20°、LN和SiO2 膜厚分别为hLN=0.1λ和hSiO2=0.2λ(λ为叉指换能器周期)、铝电极金属化率η=0.4、电极相对厚度hAl/λ=5％～10％时,SH-SAW谐振器的 k2eff约为30％,且其TCF<-20×10-6/℃,有望用于开发新一代的低温漂、超宽带5G SAW滤波器.

    X切铌酸锂薄膜水平剪切声表面波有效机电耦合系数频率温度系数声表面波谐振器超宽带声表面波滤波器

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    背腔刻蚀型横向激励薄膜体声波谐振器制备技术研究

    徐阳司美菊吴高米刘文怡...
    296-299页
    查看更多>>摘要：随着移动通信技术的快速发展,薄膜体声波滤波器逐渐向高频和大带宽方向发展.该文研究了POI(LiNbO3/SiO2/Si)基片上背腔刻蚀型横向激励薄膜体声波谐振器制作工艺,通过研究POI基IDT光刻、背腔硅刻蚀等工艺,确定了IDT层曝光量和背腔刻蚀等关键工艺参数.研制出的背腔刻蚀型横向激励薄膜体声波谐振器,其谐振频率为4 565 MHz,反谐振频率为5 035 MHz,机电耦合系数为20.86%.此制备工艺对研究高频、大带宽薄膜体声波滤波器具有重要的参考意义.

    干法刻蚀刻蚀速率横向激励机电耦合系数薄膜体声波谐振器

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    低插损窄带TCSAW滤波器的设计与研制

    黄亮周亚男王志超何朝峰...
    300-305页
    查看更多>>摘要：为了减小窄带滤波器的插入损耗,在梯形拓扑的基础上引入并联电容,提出了一种并联电容型梯形拓扑.利用并联电容大幅度改变反谐振点频率的特点,以牺牲较小插入损耗的代价来缩小带宽.通过谐振器设计与进化算法寻优,成功研制出一款基于SiO2/Cu/127°YX-LiNbO3 结构的低插损窄带温补型声表面波(TCSAW)滤波器.实验结果表明,滤波器的中心频率为1 514 MHz,相对带宽为0.46%,带内插入损耗仅1.45 dB,过渡带20 MHz带外抑制滚降到24 dB,远带带外抑制大于30 dB,WiFi频段抑制高达48 dB,频率温度系数TCF为-20×10-6/℃,器件尺寸为1.1 mm×0.9 mm.

    温补型声表面波滤波器梯形拓扑并联电容窄带低插损

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    一种横向耦合改进型结构极窄带声表面波滤波器研究

    张显洪杨卫东肖强蒋道军...
    306-309页
    查看更多>>摘要：该文采用波导法分析了横向耦合极窄带声表面波滤波器速度变化模式,并用多物理场COMSOL软件对横向耦合声表面波滤波器的中心耦合条结构和耦合距离的变化建模进行计算,并分析频响特性.采用石英晶体作为底衬,设计了频率为898.144 MHz,插入损耗约为6 dB的极窄带声表面波滤波器并进行验证.结果表明,中心耦合条开腔结构的声表面波滤波器的相对带宽达到7.2‰,与不开腔结构5.2‰相对带宽相比,提升了2‰.这说明横向耦合声表面波滤波器的中心耦合条结构变化,能改变极窄带声表面波滤波器的相对带宽.

    横向耦合极窄带声表面波滤波器物理场COMSOL软件相对带宽

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    声表面波滤波器温度敏感性仿真研究

    王吉芳郑露陈平静潘虹芝...
    310-314页
    查看更多>>摘要：针对不同温度场情况下任意复杂膜系结构和电路拓扑结构的声表面波(SAW)滤波器的温度敏感性精确计算问题,首先将温度场以热应力、热应变的方式耦合声/电本征方程并考虑封装模型的电磁因素,再结合分层级联算法和全波仿真技术,计算任意复杂膜系结构和电路拓扑结构的SAW滤波器的温度敏感性,实现不同温度作用下SAW滤波器频率响应曲线、频率温度系数(TCF)值、损耗、带宽及带外抑制等性能的综合分析.通过41°Y-X LiNbO3/SiO2/Si_poly/Si(111)复合衬底SAW滤波器的优化设计与研制,其设计优化结果与实验结果吻合较好,验证了该方法的有效性和可行性.

    温度敏感性声表面波(SAW)滤波器分层级联全波仿真

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    兰姆波驱动微流体温度分布研究

    顾赫梁威
    315-321页
    查看更多>>摘要：该文应用压电陶瓷器件激发频率1 MHz的兰姆波在非压电基板上进行了微流体温度分布的研究.经理论分析表明,兰姆波向流体中辐射纵波以及兰姆波在介质中传播时的粘性摩擦损失产生了声热效应.采用红外摄像机观察液滴从兰姆波激发直至达到稳态时的热分布变化,发现液滴在兰姆波入射一侧的温度高于其他区域且高温区域有向顶部扩散的趋势.观察不同液体黏度液滴的声热现象,发现油滴的温度扩散更均匀,动力学行为更弱.采用有限元分析声流和声热效应,发现液滴在顶部区域声流速最大,在声流作用下,液滴的高温区域扩散至顶部.

    兰姆波非压电基板声热效应热分布声流效应

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    基于IDT/ZnO/AlN/Diamond结构的混合SAW/BAW压力敏感元件特性研究

    武庆鹏王地懋曾龙王艳...
    322-327页
    查看更多>>摘要：利用有限元方法分析了基于IDT/ZnO/AlN/Diamond不同结构混合SAW/BAW器件的声学特性,包括层状薄膜结构、ZnO薄膜刻蚀结构和填充结构.结果表明,当hZnO/λ=0.3、hAlN/λ=0.5,且ZnO被完全刻蚀(d/hZnO=1)时,刻蚀结构混合SAW/BAW(准西沙瓦波)的机电耦合系数(K2)取得最大值6.54%,比层状结构(d/hZnO=0)提升了近一倍.刻蚀结构中,SiO2 和Diamond填充物的引入不仅提高了准西沙瓦波的K2,而且改善了其压力传感特性.当d/hZnO=1时,SiO2 和Diamond填充结构准西沙瓦波的压力频移分别为81.2 kHz/MPa和207.4 kHz/MPa,比刻蚀结构分别提高了58.7%和300%;同时,Diamond填充物的引入使准西沙瓦波的频率压力系数(PCF)达到最大值297×10-6/MPa,比d/hZnO=0时提高了约30%.由此可知,通过引入不同的填充物可以开发不同的功能传感器,在压力、温度和气敏等传感领域将具有极大的应用前景.

    声表面波准西沙瓦波刻蚀结构压力传感

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    石英湿法腐蚀及谐振器制作工艺研究

    龙雪松
    328-332页
    查看更多>>摘要：随着石英谐振器向小型化、高频化发展,其尺寸越来越小,因此,低成本的谐振器精准制造工艺尤为重要.该文对石英晶片进行腐蚀实验以确定精准制造矩形谐振器的最佳工艺条件,研究了温度对金属保护层完整性的影响,以及腐蚀时间对石英表面粗糙度的影响.腐蚀速率稳定且适中,有利于谐振器的精准制造.设计了石英谐振器工艺流程,得到质量较好的超薄矩形AT切高频石英谐振器.分析其尺寸误差产生的原因,并总结了一套精度较好的湿法腐蚀工艺,有望采用低成本手段使矩形谐振器的厚度小于10 μm.

    AT切石英湿法腐蚀制作工艺

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    JGD提拉单晶炉晶体模型的数字化

    陈川贵丁雨憧龙勇何晔...
    333-338页
    查看更多>>摘要：中国电科芯片研究院生产的JGD提拉单晶炉是一种上称重自动直径控制激光单晶炉,它实现了提拉法晶体全自动智能生长控制.利用JGD提拉单晶炉控制软件建立提拉法晶体数学模型,晶体生长全程以数学模型为标准,以晶体质量为控制量进行实时闭环反馈控制.该软件建立的晶体数学模型有四段式晶体数学模型和任意多段晶体数学模型两种形式.在设计放肩段时,四段式晶体数学模型充分体现了晶体籽晶段与放肩段、等径段三位一体平滑过渡的理念;而任意多段晶体数学模型在曲线设计上更加灵活多样,晶体数学模型设计更便捷.JGD提拉单晶炉控制软件晶体数学模型被广泛用于多种晶体生长过程,如InSb、YAG等晶体.晶体外形控制良好、品质优良.

    自动化晶体温场晶体数学模型数字化

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