編號：SBJS00467
篇名：具有二氧化硅溫度補(bǔ)償層的薄膜體聲波諧振器的建模與分析（英文）
作者：高楊[1] ;周斌[2] ;何移[2] ;何婉婧[3]
關(guān)鍵詞：射頻微電子機(jī)械系統(tǒng) 薄膜體聲波諧振器 頻率漂移 溫度系數(shù) 穩(wěn)定性 有限元分析
機(jī)構(gòu)： [1]中國工程物理研究院電子工程研究所,四川綿陽621900; [2]西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院,四川綿陽621010; [3]重慶大學(xué)新型微納器件與系統(tǒng)技術(shù)國防重點學(xué)科實驗室,重慶400044
摘要： 薄膜體聲波諧振器（FBAR）的諧振頻率會受到外界環(huán)境溫度的影響而產(chǎn)生漂移,對于FBAR濾波器而言,這種溫度-頻率漂移特性會導(dǎo)致其中心頻率、插入損耗、帶內(nèi)紋波等性能發(fā)生變化,降低其在電學(xué)應(yīng)用中的可靠性。應(yīng)用ANSYS有限元分析軟件,對一個典型Mo-AlN-Mo三層結(jié)構(gòu)的FBAR進(jìn)行了溫度-頻率漂移特性的仿真,得到其在[-50℃,150℃]溫度范圍內(nèi)的頻率溫度系數(shù)（TCF）約為-35×10^-6/℃。在FBAR疊層薄膜結(jié)構(gòu)中添加了一層具有正溫度系數(shù)的二氧化硅溫度補(bǔ)償層,分析了該補(bǔ)償層厚度對FBAR的溫度-頻率漂移特性、諧振頻率和機(jī)電耦合特性的影響。設(shè)計了具有一層二氧化硅溫度補(bǔ)償層的FBAR疊層,由Mo/AlN/SiO2/Mo多層薄膜構(gòu)成,仿真得到其頻率溫度系數(shù)為0.872×10^-6/℃;與沒有溫度補(bǔ)償層的FBAR相比,溫度穩(wěn)定性得以顯著改善。
