| 薄膜体声波谐振器的力敏特性研究（英文） |
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| 引用本文： | 何婉婧,高杨,李君儒,黄振华.薄膜体声波谐振器的力敏特性研究（英文）[J].强激光与粒子束,2015(2):97-102. |
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| 作者姓名： | 何婉婧 高杨 李君儒 黄振华 |
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| 作者单位： | 西南科技大学信息工程学院;中国工程物理研究院电子工程研究所;重庆大学新型微纳器件与系统技术国防重点学科实验室;重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室 |
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| 基金项目： | supported by the SciTech fund of the Key Laboratory of Precision Manufacturing Technology,CAEP(2012CJMZZ00009,ZZ14001);the visiting scholar fund of the National Key Laboratory of Fundamental Science of Micro/Nano-Device and System Technology,Chongqing University(2013MS04);the visiting scholar fund of the Key Laboratory of Optoelectronic Technology & Systems(Chongqing University),Ministry of Education,China;the SciTech innovation fund of the IEE,CAEP(S20141203);the Postgraduate Innovation Fund Project by Southwest University of Science and Technology(14YCX107,14YCX109,14YCX111) |
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| 摘 要： | 薄膜体声波谐振器(FBAR)力传感器作为一种新型的谐振式传感器,力敏特性是其设计原理。以FBAR微加速度计为例研究了工作在纵波模式,采用具有纤锌矿结构的AlN作为压电薄膜的FBAR,施加应力载荷后,其弹性常数改变导致FBAR谐振频率偏移的力敏特性。首先,采用有限元(FEA)静力学仿真,得到惯性力载荷作用下集成在硅微悬臂梁上的压电薄膜的应力分布;选取最大应力值作为载荷,基于第一性原理计算纤锌矿AlN的弹性系数与应力的关系式,预测惯性力载荷作用下AlN弹性系数的最大变化量。其次,采用谐响应分析,对比空载和不同惯性力载荷作用下FBAR微加速度计的谐振频率和偏移特性,预测FBAR微加速度计的加速度-谐振频率偏移特性。最后仿真分析得到:惯性力载荷作用下,FBAR微加速度计的谐振频率向高频偏移,灵敏度约为数kHz/g;其加速度增量-谐振频率偏移特性曲线具有良好的线性度。
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| 关 键 词： | 微电子机械系统 薄膜体声波谐振器 力敏特性 谐振频率偏移 |
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