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基于氮化铝薄膜的声表面波谐振器温度响应建模与实验分析

DOI：10.3390/s16081205 期刊：Sensors 出版年份：2016 更新时间：2025-09-04 15:30:14
摘要： 对基于氮化铝（AlN）的声表面波谐振器（SAWR）的温度响应进行了建模与测试。其电学性能建?；诒竟ぷ魈岢龅母慕刃У缏纺Ｐ?。对于由压电薄膜和半导体衬底构成的SAWR，在建模中考虑了来自衬底的寄生参数。利用该改进模型可预测AlN/Si和AlN/6H-SiC基SAWR的高温电学性能，表明具有更宽带隙的衬底将带来更稳定的高温特性，这一结论通过波长为12微米的SAWR在300K至725K范围内的高温测试得到进一步实验验证。同时计算并测试了SAWR中心频率的温度响应，实测中心频率温度系数（TCF）分别为：AlN/Si基SAWR为-29ppm/K，AlN/6H-SiC基SAWR为-26ppm/K，与预测值接近。
作者： Shuo Chen，Zheng You
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

为了建模和测试基于氮化铝（AlN）的声表面波谐振器（SAWRs）的温度响应，重点研究不同温度下的电性能和中心频率。

研究成果

研究表明，采用宽带隙衬底（如6H-SiC）的氮化铝薄膜声表面波谐振器具有更稳定的高温特性。实验测得的中心频率温度系数与预测值高度吻合，验证了改进型等效电路模型能有效估算声表面波谐振器的温度系数，可作为设计中的有效工具。

研究不足

该研究的局限性在于制造能力（如氮化铝薄膜的厚度）和测试温度范围（最高725K）。该模型未考虑叉指换能器网格和导线引入的串联寄生参数，这些参数可能会影响结果。

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