高品质因数压电驱动氮化铝基悬臂梁微谐振器

作     者：石帅 杨清瑞 原毅 李浩霖 牛鹏飞 刘伯华 张孟伦 SHI Shuai;YANG Qingrui;YUAN Yi;LI Haolin;NIU Pengfei;LIU Bohua;ZHANG Menglun

作者机构：天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 

基　　金：国家重点研发计划项目(2020YFB2008800) 

出 版 物：《压电与声光》 (Piezoelectrics & Acoustooptics)

年 卷 期：2023年第45卷第5期

页      码：698-704页

摘      要：针对当前压电驱动悬臂梁谐振器存在加工工艺复杂、成本较高的问题,该文提出了一种基于氮化铝支撑层的新型压电驱动悬臂梁层叠结构,它不仅能有效降低加工难度,还能在实现器件小型化的同时保持较高的品质因数。该文通过理论分析研究了固定频率下谐振器品质因数与器件尺寸设计的关系,并对比了不同支撑层材料对谐振器品质因数的影响。通过实验研究了电极尺寸设计对谐振器在真空中性能的影响,从而确定了工作在面外弯曲振动模式的压电驱动氮化铝基悬臂梁谐振器的最优设计。测试结果表明,在电极宽度占比为1,长度占比为2/3时,该谐振器表现出最好的性能,其品质因数为7786,谐振频率为63.44 kHz,运动阻抗为66.70 kΩ。

主 题 词：微机电系统 氮化铝 悬臂梁微谐振器 有限元仿真 品质因数 运动阻抗 

学科分类：080903[080903] 080904[080904] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080501[080501] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 

D　O　I：10.11977/j.issn.1004-2474.2023.05.009

馆 藏 号：203124391...