一種新型電調FBAR結構的仿真分析

摘要：針對目前薄膜體聲波諧振器(FBAR)調諧范圍小的問題,提出了一種新型電調FBAR結構,在傳統FBAR的壓電薄膜和底電極之間引入一層n型摻雜AlN半導體(n-AlN)薄膜。利用COMSOLMultiphysics對新型FBAR進行建模仿真計算,得到其諧振頻率為1.92GHz,阻抗特性曲線中存在寄生諧振峰,通過調整頂電極厚度進行優化,結果表明,當頂電極厚為0.1μm時,寄生諧振峰消失,此時器件諧振頻率為1.976GHz,且頂電極厚度調整后器件整體性能有較大提升。對優化后的新型FBAR進行電調仿真分析,得到其調諧量為600kHz/V,比傳統FBAR的150kHz/V有很大的提高,另外,仿真結果顯示,諧振頻率與外加調諧電壓呈指數正相關。