复合双压电层FBAR的建模与仿真

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复合双压电层FBAR的建模与仿真

杨成韬, 李健雄, 许绍俊, 王锐, 张树人

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杨成韬, 李健雄, 许绍俊, 王锐, 张树人. 复合双压电层FBAR的建模与仿真[J]. 电子科技大学学报, 2009, 38(2): 301-304. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.02.34

引用本文:

杨成韬, 李健雄, 许绍俊, 王锐, 张树人. 复合双压电层FBAR的建模与仿真[J]. 电子科技大学学报, 2009, 38(2): 301-304. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.02.34

YANG Cheng-tao, LI Jian-xiong, XU Shao-jun, WANG Rui, ZHANG Shu-ren. Modeling and Simulating of Complex Double Piezoelectric Layers’ FBAR[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2009, 38(2): 301-304. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.02.34

Citation:

YANG Cheng-tao, LI Jian-xiong, XU Shao-jun, WANG Rui, ZHANG Shu-ren. Modeling and Simulating of Complex Double Piezoelectric Layers’ FBAR[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2009, 38(2): 301-304. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.02.34

复合双压电层FBAR的建模与仿真

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.02.34

1.
电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室成都 610054;
2.
四川石油管理局地质勘探开发研究院成都 610051

基金项目:

部级预研基金

作者简介:
杨成韬(1965-)，男，教授，主要从事铁电、压电薄膜材料及集成器件方面的研究.

中图分类号: TN65

Modeling and Simulating of Complex Double Piezoelectric Layers’ FBAR

1.
State Key Laboratory of Electronic Thin Film and Integrated Devices,University of Electronic Science and Technology of China Chengdu 610054;
2.
Center of Geological Exploration & Development Research Institute,SPA Chengdu 610051

摘要: 在复合单压电层薄膜体声波谐振器(FBAR)的基础上，提出了一种新型的复合双压电层FBAR，它可以大大提高压电材料选择的灵活性。通过建模得到该结构的输入阻抗解析表达式，据此进行了仿真分析。仿真结果表明，基模谐振频率随双压电层结构中的较高声速压电膜的厚度所占比率的增加而加速增大，而相对带宽随较高机电耦合系数的压电膜的厚度与较低机电耦合系数的压电膜的厚度比的增加逐渐增加，并且复合双压电层FBAR出现了单压电层时所没有的模式。
- 解析解 /
- 双压电层 /
- 薄膜体声波谐振器 /
- 输入阻抗 /
- 谐振频率
Abstract: Based on complex single piezoelectric layer's film bulk acoustic resonator (FBAR), a new kind of complex double piezoelectric layers' FBAR is proposed. This structure can greatly improves the flexibility of the selection of piezoelectric materials for FBAR. The analytical expression of input impedance is derived and simulated. The results of simulation show that: 1) the resonant frequency of basic mode increases significantly with the thickness ratio of the piezoelectric layer with higher acoustic speed to the whole thickness of double piezoelectric layers, 2) the relative bandwidth increases with the thickness ratio of the piezoelectric layer with higher electromechanical coupling coefficient to that with lower electromechanical coupling coefficient, and 3) some modes can be found in double piezoelectric layers' FBAR but not in the single layer's FBAR.
- analytical solution /
- double piezoelectric layers /
- FBAR /
- input impedance /
- resonant frequency

[1]	李双, 李胜先, 刘军, 张能, 史曼. 基于阶跃阻抗谐振器的四阶频率可调滤波器设计 . 电子科技大学学报, 2024, 53(): 1-7. doi: 10.12178/1001-0548.2023202
[2]	常淑俊, 孙佳伟. 微机电硅谐振器动态建模及同步控制 . 电子科技大学学报, 2023, 52(3): 475-480. doi: 10.12178/1001-0548.2022371
[3]	梁亚春, 朱健凯, 肖飞, 焦陈寅, 徐博, 夏娟, 王曾晖. 二维纳米机电谐振器高效制备 . 电子科技大学学报, 2022, 51(3): 452-457. doi: 10.12178/1001-0548.2021399
[4]	周成, 马丛珊, 应涛, 满欣. 存在载频误差下的多普勒频移定位算法 . 电子科技大学学报, 2022, 51(4): 529-534. doi: 10.12178/1001-0548.2022050
[5]	高明明, 李春晨, 南敬昌, 宋杨. 新型多模谐振器的陷波超宽带小型化滤波器 . 电子科技大学学报, 2021, 50(5): 703-709. doi: 10.12178/1001-0548.2021129
[6]	刘家州, 马宁, 邓希达, 延波. 基于扇形枝节加载谐振器的超宽带滤波器 . 电子科技大学学报, 2019, 48(1): 22-25. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2019.01.004
[7]	鲍景富, 张超, 吴兆辉. 具有提高Q值退耦结构的MEMS谐振器研究 . 电子科技大学学报, 2018, 47(3): 397-401. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2018.03.012
[8]	刘东, 黄显核, 唐苑琳, 王艳. 基于零相位频率的晶体谐振器等效电参数测量方法 . 电子科技大学学报, 2018, 47(4): 545-549. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2018.04.012
[9]	王志刚, 罗清旺, 师奕兵. 分治法在管道涡流检测阻抗解析中的应用 . 电子科技大学学报, 2016, 45(3): 377-381392. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.02.011
[10]	陈勇, 周俊. 基于DSP的双输入BUCK变换器在LED驱动器中的应用 . 电子科技大学学报, 2014, 43(6): 850-856. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.06.010
[11]	徐常伟, 朱峰, 刘丽娜, 牛大鹏. 二维介质散射的T矩阵方法与解析解的一致性分析 . 电子科技大学学报, 2013, 42(1): 41-43,86. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.01.010
[12]	饶云江, 陈一槐, 吴宇, 邓强. 微光纤环形谐振腔温度传感器 . 电子科技大学学报, 2012, 41(3): 384-387. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.03.011
[13]	廖小丽, 刘华, 张凯, 王正荣. MPCVD装置圆柱谐振腔的仿真设计 . 电子科技大学学报, 2011, 40(5): 716-719,782. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.016
[14]	王元源, 谢拥军, 冯鹤. 圆柱共形微带天线的迭代方法研究 . 电子科技大学学报, 2010, 39(4): 495-500. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2010.04.004
[15]	黄琦, 王州强, 张昌华. 基于Normal Form理论的电力系统3阶解析解 . 电子科技大学学报, 2009, 38(6): 957-961. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.06.013
[16]	张梅, 邢欣. 覆盖层和空气隙对微带贴片天线影响的研究 . 电子科技大学学报, 2001, 30(4): 375-378.
[17]	朱峰. T矩阵方法的解析解实现 . 电子科技大学学报, 2001, 30(5): 494-496.
[18]	高正平, 饶力. 电路模拟技术在吸波结构中的应用 . 电子科技大学学报, 1998, 27(2): 136-139.
[19]	朱峰, 王世庆. T-Matrix方法到经典解析解的过渡实现 . 电子科技大学学报, 1998, 27(4): 394-396.
[20]	薛泉, 徐军, 薛良金. E面悬置介质谐振器 . 电子科技大学学报, 1997, 26(2): 148-151.

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复合双压电层FBAR的建模与仿真

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.02.34

1. 电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室成都 610054;

2. 四川石油管理局地质勘探开发研究院成都 610051

基金项目:

部级预研基金

作者简介:
杨成韬(1965-)，男，教授，主要从事铁电、压电薄膜材料及集成器件方面的研究.

收稿日期: 2008-02-12
修回日期: 2008-12-29
刊出日期: 2009-04-15

中图分类号: TN65

关键词:

摘要: 在复合单压电层薄膜体声波谐振器(FBAR)的基础上，提出了一种新型的复合双压电层FBAR，它可以大大提高压电材料选择的灵活性。通过建模得到该结构的输入阻抗解析表达式，据此进行了仿真分析。仿真结果表明，基模谐振频率随双压电层结构中的较高声速压电膜的厚度所占比率的增加而加速增大，而相对带宽随较高机电耦合系数的压电膜的厚度与较低机电耦合系数的压电膜的厚度比的增加逐渐增加，并且复合双压电层FBAR出现了单压电层时所没有的模式。

English Abstract

杨成韬, 李健雄, 许绍俊, 王锐, 张树人. 复合双压电层FBAR的建模与仿真[J]. 电子科技大学学报, 2009, 38(2): 301-304. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.02.34

引用本文:

杨成韬, 李健雄, 许绍俊, 王锐, 张树人. 复合双压电层FBAR的建模与仿真[J]. 电子科技大学学报, 2009, 38(2): 301-304. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.02.34

YANG Cheng-tao, LI Jian-xiong, XU Shao-jun, WANG Rui, ZHANG Shu-ren. Modeling and Simulating of Complex Double Piezoelectric Layers’ FBAR[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2009, 38(2): 301-304. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.02.34

Citation:

YANG Cheng-tao, LI Jian-xiong, XU Shao-jun, WANG Rui, ZHANG Shu-ren. Modeling and Simulating of Complex Double Piezoelectric Layers’ FBAR[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2009, 38(2): 301-304. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.02.34

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