用SiO填充的部分蚀刻的压电薄膜2结构应用于横向模式抑制的A1模式共振器
Zhenyi Yu1, Yu Guo1, Sulei Fu2
1School of Internet of Things Engineering, Jiangnan University, Wuxi 214122, China.
Micromachines
|September 28, 2023
概括
这项研究引入了一种新的介电嵌入式活塞模式 (DEPM) 结构,以抑制声学共振器中不需要的横向模式. DEPM结构显著提高了5G无线电频率前端应用的共振器性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电气工程 电气工程
- 声学 声学 在声学方面
背景情况:
- 第五代 (5G) 时代需要用于射频 (RF) 前端的高频率和超宽带宽的声学过器.
- 使用LiNbO3薄膜的第一阶反对称 (A1) 羔羊模式共振器提供高工作频率和电机 coupling,但受到横向模式的阻碍.
- 解决横向模式对于A1模式共振器在先进通信系统中的实际应用至关重要.
研究的目的:
- 从理论上分析和研究A1模式共振器的输入特性和横向模式位移.
- 提出和验证一种新的压电嵌入式活塞模式 (DEPM) 结构,用于抑制基于LiNbO3的A1模式共振器中的横向模式.
- 优化DEPM结构的设计参数,以提高5G射频应用中的性能.
主要方法:
- 有限元法 (FEM) 用于对共振器行为进行理论分析.
- 一个新的压电嵌入式活塞模式 (DEPM) 结构是通过蚀刻和用SiO2.2填充压电膜来设计的.
- 优化了DEPM结构的设计参数,包括宽度,深度和填充材料.
主要成果:
- 拟议的DEPM结构有效地抑制了基于ZY切割LiNbO3的A1模式共振器中的横向模式.
- 与宽带活塞模式 (BPM),充满宽带活塞模式 (FPM) 和标准结构相比,DEPM结构表现出卓越的性能.
- 优化的DEPM共振器实现了无横响应,共振频率 (fr) 为3.22GHz,以及大约30%的大型机电联接系数 (K^2).
结论:
- DEPM结构是缓解A1模式共振器横向模式的高效解决方案.
- 优化的DEPM结构显著提升了A1模式设备适用于5G射频前端应用的适用性.
- 这项工作为开发下一代无线通信所必需的高性能声学过器铺平了道路.
