检索结果-内蒙古大学图书馆

功能材料 2008年第1期39卷 79-82页

作者：李俊红汪承灏徐联中国科学院声学研究所声学微机电系统实验室北京100080

采用直流磁控溅射法沉积了ZnO薄膜,以X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜等手段对薄膜的晶体结构和微观相貌进行了分析,并对薄膜的电学性能进行了考察。结果表明:所制备薄膜沿c轴高度择优,并具有较高的电阻率;ZnO薄膜的沉积... 详细信息

采用直流磁控溅射法沉积了ZnO薄膜,以X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜等手段对薄膜的晶体结构和微观相貌进行了分析,并对薄膜的电学性能进行了考察。结果表明:所制备薄膜沿c轴高度择优,并具有较高的电阻率;ZnO薄膜的沉积速率和c轴择优度是由O2/Ar气体比例和衬底共同决定的;Au衬底上的ZnO薄膜以三维生长为主,在Al和Si衬底上出现了不同程度的薄膜二维生长;电阻率随O2/Ar气体比例的提高逐渐增加,Si衬底上薄膜的电阻率高于Al和Au衬底上的。

关键词： ZnO c轴取向微观结构电阻率

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时间反转和逆时偏移混合法用于层状介质中目标的声学检测和定位

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声学学报 2013年第6期38卷 639-647页

作者：师芳芳汪承灏张碧星李俊红中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室北京100190 中国科学院声学研究所声学微机电系统实验室北京100190

一般超声回波检测、时间反转和逆时偏移技术,都不能将界面附近的目标(缺陷)检测出来。这是因为目标反射波和界面(或底面)反射波相重叠的缘故。虽然改进的时间反转法(即换元的时间反转法)能够区别目标和界面(或底面),但还是不能定位。本... 详细信息

一般超声回波检测、时间反转和逆时偏移技术,都不能将界面附近的目标(缺陷)检测出来。这是因为目标反射波和界面(或底面)反射波相重叠的缘故。虽然改进的时间反转法(即换元的时间反转法)能够区别目标和界面(或底面),但还是不能定位。本文提出一种时间反转和逆时偏移混合方法。分析和仿真结果表明该方法不但能够鉴别出层状介质中的目标,而且可以定位。对于多个目标,也能给出其位置分布图。特别地,本文方法对于分层介质中的缺陷和浅海海底下的目标检测和定位具有重要的潜在价值。

关键词：时间反转法声学检测层状介质逆时偏移定位混合法回波检测偏移技术

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ZnO薄膜硅微压电矢量水听器

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声学学报 2016年第3期41卷 273-280页

作者：李俊红魏建辉马军任伟刘梦伟汪承灏中国科学院声学研究所声学微机电系统实验室北京100190 中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室北京100190

提出了一种基于ZnO压电薄膜的硅微压电矢量水听器,其核心部件是利用微电子机械系统(MEMS)技术制作的悬臂梁结构压电加速度计。由近似解析和有限元分析,得出加速度计的灵敏度和谐振频率,并在此基础上对其进行了优化设计。研制了MEMS压电... 详细信息

提出了一种基于ZnO压电薄膜的硅微压电矢量水听器,其核心部件是利用微电子机械系统(MEMS)技术制作的悬臂梁结构压电加速度计。由近似解析和有限元分析,得出加速度计的灵敏度和谐振频率,并在此基础上对其进行了优化设计。研制了MEMS压电加速度计,并装配后构成MEMS矢量水听器。测试结果表明:加速度灵敏度在20~1,200 Hz范围内约为0.83 mV/(m/s^2)。经过液柱法测量,在1 kHz时,MEMS矢量水听器等效声压灵敏度为-229.5 dB(ref.1V/μPa),比同类型压阻式MEMS矢量水听器的灵敏度高17 dB以上。

关键词：矢量水听器 ZnO 压电加速度计微压压电薄膜加速度灵敏度近似解析微电子机械系统压阻式标准加速度计

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基于PZT薄膜面内极化工作的低应力压电微传声器

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纳米技术与精密工程 2011年第4期9卷 340-344页

作者：刘梦伟汪承灏李俊红中国科学院声学研究所声学微机电系统实验室北京100190

本文设计、制作并测试了一种基于压电PZT薄膜面内极化工作的压电微传声器.利用压电薄膜的纵向压电常数,并通过压电微传声器面内电极的设计提高电极间距,以提高压电微传声器的灵敏度.由于基于PZT薄膜的多层结构常具有很大的残余应力,通过... 详细信息

本文设计、制作并测试了一种基于压电PZT薄膜面内极化工作的压电微传声器.利用压电薄膜的纵向压电常数,并通过压电微传声器面内电极的设计提高电极间距,以提高压电微传声器的灵敏度.由于基于PZT薄膜的多层结构常具有很大的残余应力,通过5种不同振动膜材料与PZT薄膜的应力匹配实验,研究了降低振动膜应力的方法.结果表明,对于相同尺寸的膜片,PZT/ZrO2/LTO/Si3N4具有最小的变形,其中心处的变形(200 nm)仅为膜片PZT/ZrO2/Si3N4/SiO2中心处变形(17μm)的1%.采用体硅微加工工艺制作了具有方形振动膜(2 mm×2 mm)的压电微传声器结构,采用LTO/Si3N4多层结构作为振动膜结构,方形膜片中心的圆形结构为PZT薄膜,环形叉指结构为Au/Cr电极.压电微传声器在0.15 kHz^6 kHz频率范围内的灵敏度约为0.1 mV/Pa.

关键词：微机电系统 PZT薄膜面内极化压电微传声器

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硅酸镓镧声表面波传感器的压力温度多参数解耦分析

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声学学报 2018年第5期43卷 810-816页

作者：赵一宇李红浪程利娜柯亚兵郭霄鹏何世堂中国科学院声学研究所声学微机电系统实验室北京100190 北京理工大学光电学院北京100081

针对硅酸镓镧声表面波压力传感器,提出了一种温度和压力的多参数解耦方法。理论上采用有限元方法与微扰理论结合,计算传感器在不同温度、压力下频率响应。根据计算结果,构造出传感器温度与压力的解耦公式。以一种基于LGS（0°,0... 详细信息

针对硅酸镓镧声表面波压力传感器,提出了一种温度和压力的多参数解耦方法。理论上采用有限元方法与微扰理论结合,计算传感器在不同温度、压力下频率响应。根据计算结果,构造出传感器温度与压力的解耦公式。以一种基于LGS（0°,0°,100°）点压力式SAW传感器为例,理论计算得到其温度与压力解耦公式的具体参数,同时与在-55℃-125℃,0-1 MPa范围内的实验测试结果对比。理论分析和实验测试结果基本吻合,验证了温度压力多参量解耦方法的正确性。

关键词：声表面波传感器压力温度解耦分析硅酸镓镧计算结果 SAW传感器解耦方法实验测试

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声表面波射频标签的快速有限元／边界元分析

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压电与声光 2013年第1期35卷 16-18页

作者：柯亚兵李红浪何世堂中国科学院声学研究所声学微机电系统实验室北京100190

改进了漏波近似体波格林函数的快速有限元/边界元法,并应用该声表面波射频标签的分析。Peach提出漏波近似体波格林函数的理论但其方法需要经验公式计算漏波参数,该文提出了不需要经验公式的改进方法。该方法根据不同衰减的漏波在空间域... 详细信息

改进了漏波近似体波格林函数的快速有限元/边界元法,并应用该声表面波射频标签的分析。Peach提出漏波近似体波格林函数的理论但其方法需要经验公式计算漏波参数,该文提出了不需要经验公式的改进方法。该方法根据不同衰减的漏波在空间域不同分布的原理,在空间域格林函数中区分出各漏波的贡献,然后采用数学拟合提取出漏波参数,最后以128°YX-LiNbO3基片为例计算证实了该方法的有效性。采用改进的快速有限元/边界元分析一种声表面波射频标签器件,仿真与实验吻合证明了该方法的精确性。

关键词：声表面波器件射频标签有限元边界元体波格林函数

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声表面波器件的快速精确模拟

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中国科学：物理学、力学、天文学 2011年第10期41卷 1210-1215页

作者：柯亚兵李红浪何世堂中国科学院声学研究所声学微机电系统实验室北京100190

该文提出了声表面波器件有限元/边界元(Finite Element Method/Boundary Element Method,FEM/BEM)模拟的快速计算方法.FEM/BEM方法作为一种全波分析方法,考虑了所有声波模式,能实现对声表面波器件的精确模拟,但FEM/BEM方法一般计算量大... 详细信息

该文提出了声表面波器件有限元/边界元(Finite Element Method/Boundary Element Method,FEM/BEM)模拟的快速计算方法.FEM/BEM方法作为一种全波分析方法,考虑了所有声波模式,能实现对声表面波器件的精确模拟,但FEM/BEM方法一般计算量大而难以实用,国内外已有工作围绕提高FEM/BEM法的计算速度展开.本文将在Ventura工作的基础上,优化占主要计算量的体波贡献.首先对固定的半无限长压电基片的格林函数用分段多项式函数近似,以避免复杂格林函数的反复计算,然后推导出近似后的积分之间的递推关系式,编写递推算法,并通过实例验证了递推算法能达到精度要求且提高了计算速度.最后采用优化后的FEM/BEM程序对一种纵向耦合(Double Mode Saw,DMS)滤波器进行模拟,模拟结果与实验结果吻合.

关键词： FEM/BEM 格林函数递推算法

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2.4GHz射频薄膜体声波谐振器的研制

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功能材料与器件学报 2009年第1期15卷 27-33页

作者：汤亮郝震宏乔东海中国科学院声学研究所声学微机电系统实验室北京100080

提出了基于ZnO压电薄膜多层结构的2.4GHz射频薄膜体声波谐振器,并进行了研究。采用修正后的Mason等效电路模型对器件的谐振特性进行了分析和模拟。给出了采用MEMS工艺制备器件的工艺流程,并利用射频网络分析仪对实验器件进行了测试。利... 详细信息

提出了基于ZnO压电薄膜多层结构的2.4GHz射频薄膜体声波谐振器,并进行了研究。采用修正后的Mason等效电路模型对器件的谐振特性进行了分析和模拟。给出了采用MEMS工艺制备器件的工艺流程,并利用射频网络分析仪对实验器件进行了测试。利用多点数值拟合的方法消除射频测试中引入的寄生分布参数,提取出器件的实际参数:器件的串联谐振频率fs和并联谐振频率fp分别为2.3714GHz和2.3772GHz,相应的有效机电耦合系数为0.598%;串联谐振频率处和并联谐振频率处的Q值分别为500.3和425.5,f.Q值乘积达到1.2×1012。该谐振器器件的有效直径为200μm,样品实际尺寸为1.2mm×1.2mm×0.3mm,可用来制备体积小、高性能和低相噪的射频振荡器。

关键词：薄膜体声波谐振器振荡器滤波器双工器射频微机电系统

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一维凹面线性相控阵阵元参数对声波聚焦效果影响的研究

一维凹面线性相控阵阵元参数对声波聚焦效果影响的研究

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中国科学院声学研究所纪念建所50周年暨第五届学术交流会

作者：王丽娟吴先梅张碧星中国科学院声学研究所声学微机电系统实验室

本文研究了一维凹面线性相控阵的轴向聚焦与偏转聚焦特性.首先用解析法对阵元聚焦所需时延及聚焦声压分布表达式进行了理论推导,然后通过Matlab进行仿真,得到了声场分布与声束指向性图.在此基础上,探讨了各阵元参数对声波聚焦效果的影响... 详细信息

本文研究了一维凹面线性相控阵的轴向聚焦与偏转聚焦特性.首先用解析法对阵元聚焦所需时延及聚焦声压分布表达式进行了理论推导,然后通过Matlab进行仿真,得到了声场分布与声束指向性图.在此基础上,探讨了各阵元参数对声波聚焦效果的影响,包括:偏转角θs、阵元宽度a、相邻阵元中心距对应的圆心角α、阵元数N、阵元中心频率f等.其中,α是最重要的参数.这些结果为一维凹面线性相控阵的设计提供了重要的理论依据.

关键词：超声检测声波聚焦一维凹面线性相控阵阵元参数效果评估

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支持层结构对薄膜体声波谐振器谐振特性的影响

支持层结构对薄膜体声波谐振器谐振特性的影响

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2009'中国西部地区声学学术交流会

作者：汤亮郝震宏乔东海中国科学院声学研究所声学微机电系统实验室

首先推导出了加入材料介质声损耗的一维Mason模型,并利用该模型分析了支持层结构对FBAR器件谐振特性的影响,包括不同支持层材料及厚度对FBAR器件性能的影响。相对于二氧化硅薄膜而言,氮化硅薄膜更适合于作为FBAR器件的支持层;而随着氮... 详细信息

首先推导出了加入材料介质声损耗的一维Mason模型,并利用该模型分析了支持层结构对FBAR器件谐振特性的影响,包括不同支持层材料及厚度对FBAR器件性能的影响。相对于二氧化硅薄膜而言,氮化硅薄膜更适合于作为FBAR器件的支持层;而随着氮化硅薄膜厚度的增加,FBAR器件的频率下降而Q值和Qf乘积变大,且二次谐波得到加强。

关键词：射频微机电系统薄膜体声波谐振器支持层高Q值

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