压电微机电谐振器 本书特色

本书主要介绍压电MEMS谐振器的各种制作材料、工艺、参数、特性、测试和评估方法等，并针对相关器件商业化难题进行了讨论，给出了两个成功案例。
本书共16章，包含4部分内容：第Ⅰ部分介绍了科研环境下广泛使用的MEMS谐振器压电材料；第Ⅱ部分介绍了相关谐振器的种类和特色；第Ⅲ部分介绍了压电MEMS谐振器的较为先进的设计理念以及建模、测试和评估方法；第Ⅳ部分介绍了压电MEMS谐振器的商业化问题，给出了相关案例。
本书面向致力于从事压电MEMS谐振器研究的工程师和科研人员，也可以作为相关专业师生的参考用书。

压电微机电谐振器 内容简介

本书作者领导了世界首款压电MEMS时间传感器件的研发工作，是该领域知名专家。他领导主编的本书，系统总结介绍了近几年压电MEMS谐振器的各种制作材料、工艺、参数、特性、测试和评估方法等，并接针对相关器件商业化难题进行了讨论，给出了两个成功案例。
压电MEMS谐振器具有更小、更经济、更高性能的品质，在商用化方面极具潜力。

压电微机电谐振器 目录

目录
译者序
原书前言
作者名单
第Ⅰ部分MEMS谐振器压电材料
第1章AlN薄膜的基本性质与制造工艺3
1.1简介3
1.2反应磁控溅射沉积法制备AlN薄膜8
1.2.1用于c轴织构化的压电薄膜的生长工艺8
1.2.2衬底表面粗糙度的影响:薄膜生长与厚度的关系15
1.2.3其他生长问题:氧杂质和再生问题17
1.3性质和表征19
1.3.1从头计算法的研究26
1.4AlN-ScN合金薄膜26
参考文献28
第2章PZT在微纳机电系统中的应用32
2.1PZT压电薄膜32
2.1.1沉积工艺32
2.1.2刻蚀工艺38
2.1.3器件设计问题41
2.1.4基于PZT的谐振器件44
2.1.5小结55
致谢56
参考文献56
第3章GaN在微纳机电系统中的应用61
3.1简介61
3.1.1简史61
3.1.2GaN技术61
3.1.3GaN的优势63
3.2GaN谐振器的换能原理64
3.2.1无源压电转换64
3.2.2压阻换能67
3.2.3GaN谐振体晶体管69
3.3应用73
3.3.1基于GaN的物理谐振传感器73
3.3.2基于GaN的频率合成器和计时器75
3.4对未来的展望76
参考文献79
第4章LiNbO3材料在微纳机电谐振器中的应用84
4.1LiNbO3材料和薄膜的发展历史85
4.2LiNbO3的材料特性87
4.3LiNbO3薄膜的体声波振动模态89
4.4LiNbO3薄膜的微加工
工艺95
4.5LiNbO3器件的设计和性能101
4.6LiNbO3器件的讨论和未来的应用105
参考文献107
第Ⅱ部分压电MEMS谐振器的设计
第5章压电MEMS谐振器中的品质因数与耦合115
5.1简介115
5.2品质因数115
5.2.1损耗的来源116
5.2.2有关损耗的讨论122
5.3耦合因数123
5.3.1压电耦合因数123
5.3.2有效机电耦合因数124
5.3.3耦合因数的讨论125
5.4优值（FOM）与小结126
参考文献126
第6章挠性压电谐振器131
6.1简介131
6.2层压板力学131
6.2.1固有频率132
6.2.2薄膜压电系数133
6.3能量法振动分析134
6.4一维谐振器135
6.4.1双端固支梁分析136
6.4.2固有频率138
6.4.3双端口谐振器138
6.5二维谐振器140
6.5.1方形板141
6.5.2圆形板142
6.5.3示例——多振动模态的耦合预测145
参考文献146
第7章横向振动压电MEMS谐振器148
7.1简介148
7.2工作原理148
7.3材料153
7.4频率缩放155
7.5制造技术156
7.6原型器件示例157
参考文献165
第8章BAW压电谐振器171
8.1简介171
8.2BVD模型171
8.3Mason等效电路176
8.4谐振器结构178
8.5材料选择180
8.6横向波传播181
8.7小结184
参考文献184
第9章剪切压电MEMS谐振器186
9.1MEMS谐振器的介绍186
9.2压电剪切模式187
9.3压电厚度剪切原理188
9.4石英晶体的切割角191
9.5器件尺寸对频率的影响192
9.6厚度剪切模式的仿真192
9.7温度对谐振频率的影响193
9.8等效电路196
9.9厚度剪切器件的制造197
9.10原型器件示例199
9.11未来的发展203
9.12小结203
参考文献203
第10章压电微谐振器的温度补偿205
10.1简介205
10.2谐振频率的温度灵敏度205
10.3无源补偿技术206
10.3.1基于谐振器组成设计的补偿方法206
10.3.2基于材料特性的补偿方法209
10.3.3其他无源补偿技术211
10.4有源补偿技术212
参考文献215
第11章计算建模的挑战217
11.1简介217
11.2计算频率响应所面临的挑战218
11.2.1动机218
11.2.2频率响应计算220
11.3能量损耗机制建模224
11.3.1锚损耗225
11.3.2热弹性耗散227
11.3.3流体阻尼229
11.4静态和动态非线性231

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