【摘要】：機(jī)械品質(zhì)因數(shù)QM是高次諧波體聲波諧振器(High-overtone Bulk Acoustic Resonator,HBAR)一個(gè)關(guān)鍵的特性參數(shù)。首次較系統(tǒng)地研究了QM隨構(gòu)成HBAR的3個(gè)組成部分(基底、壓電薄膜和電極)的結(jié)構(gòu)參數(shù)(厚度)和性能參數(shù)(特性阻抗與機(jī)械衰減因子)的變化規(guī)律。在諧振頻率附近,將HBAR的分布參數(shù)等效電路簡(jiǎn)化為集總參數(shù)等效電路,首次用解析表達(dá)式給出它們的變化規(guī)律,分析了QM在給定頻率最近諧振點(diǎn)的變化情況。結(jié)果表明,固定壓電層厚度,QM隨基底厚度的連續(xù)增加略呈振蕩(非單調(diào))上升,當(dāng)基底厚度很大時(shí)趨于基底材料的機(jī)械品質(zhì)因數(shù);固定基底厚度,QM隨壓電層厚度的連續(xù)增加呈波浪式下降;選擇低損耗的藍(lán)寶石或YAG作為基底可以獲得較大的QM值;電極的損耗必須考慮,它會(huì)降低QM值;與Au電極相比,具有較低損耗的A1電極選擇適當(dāng)厚度可以獲得較高的QM值;此外,QM隨頻率的增加呈下降趨勢(shì)。上述的結(jié)果為HBAR的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了相應(yīng)的理論依據(jù)。根據(jù)我們對(duì)K_(eff)~2的研究,Q_M與K_(eff)~2的變化規(guī)律往往是相悖的,因此在設(shè)計(jì)HBAR時(shí)要在這兩者作適當(dāng)?shù)臋?quán)衡。
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本文編號(hào)：2583657