环形氮化铝压电MEMS谐振器的支撑结构设计研究

环形氮化铝压电MEMS谐振器的支撑结构设计研究

诸政;吕世涛;张敖宇;孙海燕;赵继聪

【期刊名称】《传感器与微系统》

【年(卷),期】2022(41)3

【摘要】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_(eff)^(2)分别为1707.4和0.98%,后者的Q值和k_(eff)^(2)分别为1844.7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。

【总页数】5页(P24-27)

【作者】诸政;吕世涛;张敖宇;孙海燕;赵继聪

【作者单位】南通大学信息科学技术学院

【正文语种】中文

【中图分类】TP212;TN4

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