固贴式薄膜体声波传感器的仿真分析

摘要

针对布拉格反射栅的特点,选用ta-C作为高声阻抗材料,Al N作为低声阻抗材料。利用COMSOL Multiphysics对布拉格反射栅薄膜体声波传感器(BAW-SMR)建模并对建立的模型进行固体力学和静电学的有限元仿真分析,得到了传感器的谐振频率、不同布拉格反射栅对数下传感器的导纳特性曲线、阻抗特性曲线以及形变位移图。通过对比分析得出当前条件下布拉格反射栅对数为4对时,传感器的阻抗特性曲线平滑,谐振频率为3. 258 GHz;当布拉格反射栅对数为3对或5对时,阻抗特性曲线存在寄生谐振。针对存在寄生谐振的传感器,选取具有3对布拉格反射栅的传感器进行优化,通过改变传感器上电极的尺寸和厚度来消除寄生谐振,实现了对寄生谐振峰的有效抑制,为进一步的研究提供了理论依据。