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【2h】

Wide Acoustic Bandgap Solid Disk-Shaped Phononic Crystal Anchoring Boundaries for Enhancing Quality Factor in AlN-on-Si MEMS Resonators

机译：宽声带隙固体盘形声子晶体锚固边界用于提高AlN-on-Si MEMS谐振器的品质因数

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This paper demonstrates the four fold enhancement in quality factor (Q) of a very high frequency (VHF) band piezoelectric Aluminum Nitride (AlN) on Silicon (Si) Lamb mode resonator by applying a unique wide acoustic bandgap (ABG) phononic crystal (PnC) at the anchoring boundaries of the resonator. The PnC unit cell topology, based on a solid disk, is characterized by a wide ABG of 120 MHz around a center frequency of 144.7 MHz from the experiments. The resulting wide ABG described in this work allows for greater enhancement in Q compared to previously reported PnC cell topologies characterized by narrower ABGs. The effect of geometrical variations to the proposed PnC cells on their corresponding ABGs are described through simulations and validated by transmission measurements of fabricated delay lines that incorporate these solid disk PnCs. Experiments demonstrate that widening the ABG associated with the PnC described herein provides for higher Q.
机译：本文展示了通过应用独特的宽声带隙（ABG）声子晶体（PnC），在硅（Si）Lamb模式谐振器上的超高频率（VHF）带压电氮化铝（AlN）的品质因数（Q）的四倍提高）在谐振器的锚定边界处。基于固态磁盘的PnC晶胞拓扑结构的特点是，在实验的中心频率144.7 MHz附近具有120 MHz的宽ABG。与先前报道的以更窄的ABG为特征的PnC细胞拓扑相比，这项工作中描述的所得宽ABG允许Q的更大增强。通过仿真描述了几何上的变化对拟议的PnC单元在其对应的ABG上的影响，并通过并入了这些固态磁盘PnC的制造延迟线的传输测量结果进行了验证。实验表明，扩大与本文所述的PnC相关的ABG可提供更高的Q。

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