迷你化多杆MEMS共振器具有低运动阻抗

科学领域:

• * 微电子机械系统 (MEMS) 的应用
• * 压电共振器 压电共振器
• * 固态物理 固态物理

背景情况:

• *微电机械系统 (MEMS) 悬臂共振器受到高运动阻抗 (R) 的限制.
• *高运动阻抗阻碍了各种传感器和振荡器应用中的性能.
• *在保持其他关键参数的同时降低运动阻抗是一个关键的挑战.

研究的目的:

• * 为了研究机械合的多杆压电MEMS共振器,以减少运动阻抗 (R).
• * 探索使用AlN被动层的双面驱动设计.
• * 分析多杆配置对共振器性能的影响.

主要方法:

• * 试验制造和表征单至六重杆共振器.
• * 有限元分析 (FEA) 用于模拟和验证.
• *采用2.5微米厚的AlN薄膜作为双面驱动设计中的被动层.

主要成果:

• * 实验和FEA结果显示,对于多杆配置的协议.
• *与单个共振器相比,多杆共振器显著降低了运动阻抗 (R).
• * 保持了高质量系数 (Q) 和有效的机电合系数 (Kt2).
• *一个四重杆共振器 (30微米宽) 在0.02Pa时实现了f=55.8kHz,Q=10,300,R=28.6kΩ,其足迹更小.

结论:

• * 机械合的多杆压电MEMS共振器有效降低运动阻抗 (R).
• * 这种设计保持了高的Q和Kt2,这对共振器性能至关重要.
• *开发的共振器为微型,超低功率振荡器应用提供了显著的进步.