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COMM RESONATORS componenti impilati: uno strato di supporto in nitruro di silicio, un elettrodo inferiore in molibdeno, uno strato piezoelettrico in nitruro di alluminio e un elettrodo su- periore in alluminio. Il dispositivo è tenuto sospeso da punti di ancoraggio, o linguette, e il materiale piezoelet- trico a film sottile (situato tra la coppia di elettrodi) è il punto in cui viene generata l’onda acustica di massa. Per realizzare un FBAR efficace, la fase di progettazio- ne richiede un’attenta simulazione per prevedere la fre- quenza di risonanza e altri indicatori di prestazione. I materiali utilizzati e il layout complessivo dell’FBAR con- tribuiscono alle sue prestazioni. La modellazione multi- fisica è un modo efficiente per valutare i progetti prima di investire risorse nella fabbricazione di prototipi fisici. Risonatori montati solidamente Gli SMR, un tipo di FBAR, sono robusti e in genere hanno frequenze di risonanza più elevate rispetto alle loro con- troparti BAW. La porzione di specchio acustico di questi dispositivi è costituita da strati alternati di materiali con impedenze acustiche alte e basse. Questo confina l’ener- gia acustica all’interno dello strato attivo piezoelettrico. Gli SMR vengono utilizzati anche come filtri RF, oscilla- tori, attuatori e sensori. L’SMR illustrato è un risonatore piezoelettrico MEMS microlavorato formato sopra uno specchio acustico su un substrato spesso. In questo modello 2D si alternano strati di molibdeno (ad alta impedenza) e di biossido di silicio (a bassa impedenza), ma la configurazione reale può varia- re. Gli strati alternati dell’SMR aggiungono un livello di complessità al processo di fabbricazione e la simulazione può essere utilizzata per ottimizzare lo spessore dei ma- teriali dello specchio per ottenere la massima riflettività acustica e il confinamento dell’energia. La simulazione può anche essere usata per vedere l’impatto della varia- bilità di produzione sui parametri del dispositivo. Con la transizione al 5G e l’anticipazione del 6G, le sfi- de progettuali si intensificano sia per gli SMR che per gli FBAR. Le richieste di frequenze operative più elevate, larghezze di banda più ampie e fattori Q elevati richiedo- no simulazioni multifisiche accurate. Risonatori a onde di Lamb L’LWR ha attirato grande attenzione perché combina i vantaggi dei risonatori BAW e SAW. Risolve sia il proble- ma della limitazione della bassa frequenza di risonanza e dell’integrazione dei risonatori SAW, sia il problema della capacità a più frequenze dei risonatori BAW piezoelettri- ci. In particolare, gli LWR al nitruro di alluminio (AlN) sono caratterizzati da un’eccellente capacità di gestione della potenza e da fattori Q elevati. In considerazione dell’emergere dell’AlN come migliore opzione per la trasduzione delle onde acustiche, è stato costruito un modello multifisico di un LWR in AlN. L’LWR rimane relativamente nuovo sulla scena dei dispositivi MEMS RF ed è anche il più complesso e capace dei dispo- sitivi presentati qui. In pratica, il modello di configura- zione effettivo può variare e gli LWR possono presentare una varietà di configurazioni di elettrodi per ottenere gli effetti desiderati. La complessa relazione tra lo schema degli elettrodi e le prestazioni finali rende il dispositivo difficile da simula- re. Inoltre, i meccanismi di perdita (ad esempio, le perdite di ancoraggio) possono influenzare le prestazioni: anche questo aspetto deve essere considerato. La simulazione multifisica può rispondere a queste esigenze. Risonatore montato solidamente (SMR) Risonatori a onde di Lamb ELETTRONICA OGGI 520 - SETTEMBRE 2024 38