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基于ZnO/PI结构的柔性SAW器件有限元仿真研究
  • ISSN号:1004-2474
  • 期刊名称:《压电与声光》
  • 时间:0
  • 分类:TN65[电子电信—电路与系统]
  • 作者机构:[1]国防科学技术大学机电工程与自动化学院,湖南长沙410073, [2]福建工程学院信息科学与工程学院,福建福州350108, [3]浙江大学 信息与电子工程学院,浙江杭州310027, [4]南昌陆军学院,江西南昌330100
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(No.61204124); 中央高校基本科研业务费专项基金资助项目(No.2014QNA5002)
中文摘要:

用反应磁控溅射法在柔性聚酰亚胺衬底上沉积了ZnO压电薄膜,并制备了基于ZnO压电薄膜的柔性声表面波(SAW)器件。制备的柔性SAW器件显示了良好的谐振性能,而且展现出两个波模式:模式0和模式1。当波长为32μm,ZnO厚度为4μm时,SAW器件的模式0和模式1的谐振频率分别为34.4MHz和158.5MHz,对应声速为1 100.8m/s和5 072m/s。模式0为已知的瑞利波,模式1为新的高频模式。沉积了不同厚度的ZnO薄膜制备柔性SAW器件,进一步分析了薄膜厚度对SAW器件和模式1的影响。分析认为该高频模式不是传统硬质衬底上SAW器件产生的Sezawa波,而是S_0兰姆波,并且是有衬底情况下的S_0兰姆波。文中还采用Comsol仿真分析了新的高频模式1的粒子振动位移,结果和S_0兰姆波粒子振动位移一致,从而验证了其为广义兰姆波的正确性。

英文摘要:

ZnO piezoelectric films were deposited on polyimide substrates by reactive magnetron sputtering method,and flexible Surface Acoustic Wave(SAW)devices were prepared based on the ZnO piezoelectric films.The flexible SAW devices show excellent resonant characteristics and two wave modes,mode 0and mode 1.The resonant frequencies of the SAW devices with a ZnO layer by thickness of 4 mare 34.4 MHz and 158.5 MHz for the mode 0 and mode 1,and corresponding acoustic phase velocities are 1 100.8m/s and 5 072m/s,respectively.The Mode 0 is Rayleigh wave,while the Mode 1 is a new high frequency mode.The ZnO piezoelectric films with different thicknesses were deposited for preparing the SAW devices,and the effects of ZnO film thicknesses on the SAW devices and the new mode were analyzed by Finite Element Method.The results show that the new high frequency mode is not the Sezawa wave produced on the traditional hard substrate but is a S_0 Lamb wave with a substrate.Moreover,the Comsol was used to simulate and analyze the vibration and surface displacement of the Mode 1with PI or without PI substrates and the results indicate that the vibration and surface displacement of the Mode 1is in agreement with that of S_0 Lamb wave,which validates that the new mode is S_0 Lamb wave.

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期刊信息
  • 《压电与声光》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国电子科技集团公司
  • 主办单位:中国电科第二十六研究所
  • 主编:胡少勤
  • 地址:重庆南坪花园路14号26所
  • 邮编:400060
  • 邮箱:ydsgsipat@163.com
  • 电话:023-62919570
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-2474
  • 国内统一刊号:ISSN:50-1091/TN
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 1984年获电子部优秀科技期刊三等奖,1990年获电子行业优秀科技期刊三等奖,1990年获首届机电部优秀科技期刊二等奖,1990年获首届四川省优秀科技期刊二等奖,1991年获首届国防科技工委优秀科技期刊二等奖,1992年获第二届机电部优秀科技期刊三等奖,1992年获第二届四川省优秀科技期刊二等奖,1993年获第一届全国优秀科技期刊三等奖,1995年获首届四川省宣传部、省新闻出版局、省期刊...,1995年获四川省第三届优秀科技期刊二等奖,1995-1996年获信息产业部电子优秀科
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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