編號(hào)：CYYJ02840
篇名：硅基氮化鎵微機(jī)械諧振器研究
作者：郭興龍 張玲玲 王九山
關(guān)鍵詞： 氮化鎵 MEMS諧振器 二維電子氣
機(jī)構(gòu)： 南通大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院
摘要： GaN不僅具有與硅媲美的較高聲速,而且也有與氮化鋁相當(dāng)(AlN)的大壓電系數(shù),所以是制作MEMS諧振器的有力備選材料.研究設(shè)計(jì)了一款硅基壓電氮化鎵(GaN)MEMS諧振器.利用GaN中的二維電子氣(2DEG)可作為開關(guān)嵌入電極的特性,通過(guò)GaN壓電材料實(shí)現(xiàn)由電極、壓電薄膜、電極組成薄膜微機(jī)械諧振器.工作時(shí)在兩個(gè)電極之間的壓電薄膜內(nèi)產(chǎn)生厚度剪切振動(dòng)模式,壓電薄膜內(nèi)部就形成了振蕩,通過(guò)壓電效應(yīng)的正交應(yīng)力(σx和σy)能夠提供相關(guān)的應(yīng)力場(chǎng)從而增加機(jī)電共振.使用微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)和平面加工工藝對(duì)諧振器進(jìn)行了制作,GaN諧振單元物理尺寸90μm2.采用了無(wú)需加載功率對(duì)于諧振器無(wú)損傷的XeF2氣體釋放硅基底(111)形成了GaN諧振器,這樣能夠減少諧振器的粗糙度、較小殘余應(yīng)力,避免雜質(zhì)和缺陷造成的散射.測(cè)試表明,諧振頻率為12.56 MHz,諧振腔的品質(zhì)因數(shù)為3600.
