声学学报2020，Vol.45Issue(1) ：94-102.

高次谐波体声波谐振器机械品质因数的谐振谱特性

Resonance spectrum characteristics of mechanical quality factor of high-overtone bulk acoustic resonator

李鉴 高翔 程建政 刘梦伟 李俊红 任伟 汪承灏
声学学报2020，Vol.45Issue(1) ：94-102.
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高次谐波体声波谐振器机械品质因数的谐振谱特性

Resonance spectrum characteristics of mechanical quality factor of high-overtone bulk acoustic resonator

李鉴 1高翔 2程建政 3刘梦伟 4李俊红 4任伟 4汪承灏2
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作者信息

  • 1. 中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室 北京100190;武汉纺织大学 武汉 430200;中国科学院大学 北京100049
  • 2. 中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室 北京100190;中国科学院大学 北京100049
  • 3. 武汉纺织大学 武汉 430200
  • 4. 中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室 北京100190
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摘要

高次谐波体声波谐振器(High-overtone Bulk Acoustic Resonator,HBAR)是由基底、压电薄膜及上下电极所组成的器件,它具有高的品质因数Q和多模谐振频谱特性.从给出HBAR的谐振谱出发,以各层的结构(厚度)和材料特性(特性阻抗和机械衰减因子)为参数,系统研究了机械品质因数QM的谐振谱特性.QM随基底或压电薄膜的厚度变化表现为一系列对应不同阶数的曲线.在给定频率下,QM随基底厚度的增加振荡上升,且最终趋于基底材料的机械品质因数,而其随压电薄膜厚度的增加呈波浪式下降.对于给定结构的HBAR,QM随频率(阶数)的增加呈波浪式下降.此外,考虑电极的厚度对QM的变化规律影响不大.为了获得较大的QM,应选择Al/AlN/Al/Sapphire或YAG结构的HBAR,且基底要较厚,压电薄膜和电极厚度要适中.

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基金项目

国家自然科学基金(11804256)

国家自然科学基金(11374327)

国家自然科学基金(11474304和)

中国科学院重点部署项目(QYZDY-SSW-JSC007资助)

出版年

2020
声学学报
中科院声学所

声学学报

CSTPCDCSCD北大核心EI
影响因子：0.802
ISSN：0371-0025
参考文献量2
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