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薄膜体声波谐振器性能模型参数的提取方法

蔡洵 高杨 黄振华

蔡洵, 高杨, 黄振华. 薄膜体声波谐振器性能模型参数的提取方法[J]. 强激光与粒子束, 2016, 28: 064133. doi: 10.11884/HPLPB201628.064133
引用本文: 蔡洵, 高杨, 黄振华. 薄膜体声波谐振器性能模型参数的提取方法[J]. 强激光与粒子束, 2016, 28: 064133. doi: 10.11884/HPLPB201628.064133
Cai Xun, Gao Yang, Huang Zhenhua. Method for extracting parameters of performance model of thin film bulk acoustic wave resonator[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2016, 28: 064133. doi: 10.11884/HPLPB201628.064133
Citation: Cai Xun, Gao Yang, Huang Zhenhua. Method for extracting parameters of performance model of thin film bulk acoustic wave resonator[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2016, 28: 064133. doi: 10.11884/HPLPB201628.064133

薄膜体声波谐振器性能模型参数的提取方法

doi: 10.11884/HPLPB201628.064133

Method for extracting parameters of performance model of thin film bulk acoustic wave resonator

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出版历程
  • 收稿日期:  2015-10-26
  • 修回日期:  2016-01-06
  • 刊出日期:  2016-06-15

薄膜体声波谐振器性能模型参数的提取方法

  • 1. 西南科技大学 信息工程学院, 四川 绵阳 621 01 0;
  • 2. 中国工程物理研究院 电子工程研究所, 四川 绵阳 621 999;
  • 3. 重庆大学 新型微纳器件与系统技术国防重点学科实验室, 重庆 400044

摘要: 薄膜体声波谐振器(FBAR)性能模型包含两个关系式:一个是FBAR有效机电耦合系数与其形状因子(面积与周长之比)的关系式,另一个是FBAR品质因数与其形状因子的关系式。前一个关系式中的参数为FBAR边缘区域的等效宽度,后一个关系式中的参数为表征FBAR横向声能泄漏的因子。为使性能模型用于不同膜层结构、材料及制备工艺的FBAR,建立FBAR性能模型参数的提取流程。以一种5层复合结构的FBAR为例,在同一晶片上,制备多个不同形状因子的FBAR。针对其中一个五边形FBAR,在ADS软件中通过Mason电路模型仿真得到其性能值(有效机电耦合系数和品质因数);再使用矢量网络分析仪和射频探针台实测其性能值。将仿真与实测得到的性能值代入FBAR性能模型,解算出这两个参数。确定参数之后,使用FBAR性能模型预测同一晶片上其它不同性能因子FBAR的有效机电耦合系数和品质因数,预测值的相对误差在3%之内,验证了该参数提取流程的有效性。

English Abstract

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