第1期2023年1月电子学报ACTAELECTRONICASINICAVol.51No.1Jan.2023氮化铝Lamb波谐振器的能量损耗分析研究赵继聪1，2，吕世涛1，2，张敖宇1，2，宋晨光3，孙海燕1，2（1.南通大学江苏省专用集成电路设计重点实验室，江苏南通226019；2.南通大学信息科学技术学院，江苏南通226019；3.南通大学电气工程学院，江苏南通226019）摘要：本文介绍了工作频率为400MHz和2GHz氮化铝Lamb波谐振器的结构设计、微纳制造及测试表征，研究了锚点损耗和声子间相互作用损耗对Lamb波谐振器品质因数（Q值）的影响，并分析了不同工作频率的Lamb波谐振器的主要能量损耗来源.研究发现：对于低频谐振器，锚点损耗为其主要能量损耗来源，因此减小支撑轴宽度可减少通过支撑轴泄漏至衬底的能量，进而提高Q值；对于高频谐振器，声子间相互作用损耗为其主要能量损耗来源，因此相比于金（Au），采用铝（Al）作为叉指电极（IDT）材料的谐振器具有更高Q值.针对Lamb波谐振器的结构特点，设计了一套基于七步光刻工艺的微纳制程，成功制备了具有微型化释放腔体的Lamb波谐振器，并具备优异的性能.测试结果表明，工作频率为400MHz和2GHz的Al-IDT谐振器的串联品质因数（Qs）分别达到2590和1192.关键词：微机电系统；Lamb波谐振器；品质因数；能量损耗；制备工艺基金项目：国家自然科学基金（No.62174092，No.61804084）中图分类号：TN4；TN712文献标识码：A文章编号：0372-2112(2023)01-0222-09电子学报URL:http://www.ejournal.org.cnDOI:10.12263/DZXB.20220897AnalysisandResearchonEnergyLossofAluminumNitrideLambWaveResonatorsZHAOJi-cong1,2,LÜShi-tao1,2,ZHANGAo-yu1,2,SONGChen-guang3,SUNHai-yan1,2(1.JiangsuKeyLaboratoryofASICDesign,NantongUniversity,Nantong,Jiangsu226019,China;2.SchoolofInformationScienceandTechnology,NantongUniversity,Nantong,Jiangsu226019,China;3.SchoolofElectricalEngineering,NantongUniversity,Nantong,Jiangsu226019,China)Abstract:Inthispaper,thestructuraldesign,micro-nanofabricationandtestcharacterizationofAlNLambwaveres⁃onatorswithoperatingfrequenciesof400MHzand2GHzwerestudied.Theeffectsofanchorlossandinteractionlossbe⁃tweenphononsonthequalityfactor(Qvalue)ofLambwaveresonatorswereanalyzed,andthemainenergylosssourcesofLambwaveresonatorsatdifferentoperatingfrequencieswereclarified.Theresultsshowt...
