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FBAR器件模型和若干应用技术的研究的中期报告
FBAR(FilmBulkAcousticResonator)是一种基于在压电薄膜上激发声波来实现频率选择的器件。目前，FBAR器件已经在多个领域得到广泛的应用，如无线通信、卫星导航、声波传感等。本中期报告主要介绍FBAR器件的模型和若干应用技术的研究进展，并总结当前的研究热点和未来发展方向。
一、FBAR器件模型
FBAR器件由压电材料层和质量引入层组成。压电材料层主要包括铝氮化铝（AlN）或钛氧化铝（TiO2）等，用于激发声波；质量引入层一般是一层金属，用于调谐共振频率。FBAR器件的压电效应与压电材料的物理特性有关，因此其电压-频率（Vf）响应可以通过材料对应的归一化电压-频率响应（Vf/%）来表示。
FBAR器件的模型主要包括质点-弹簧模型和矩阵模型。质点-弹簧模型是一种基于传统膜片谐振器模型的扩展模型，将振荡质量抽象成质点，振荡弹性抽象成弹簧。矩阵模型则是一种考虑压电效应的分布式模型，将压电材料分成若干单元，用矩阵对各个单元进行求解。
二、若干应用技术的研究
1.晶圆级FBAR器件制备技术
为了提高FBAR器件的生产效率和器件性能，研究人员将其制备工艺推上晶圆级别。采用镀膜工艺制备FBAR器件的工作流程可以与CMOS工艺相集成，可实现大规模制造。通过改变材料特性、调节层厚度和优化电极设计等方式，可以进一步提高器件的性能。
2.FBAR感应电源技术
FBAR感应电源技术是一种无线供电技术，利用共振场效应在距离一定范围内，将电能传递给被感应器件。该技术可用于便携式设备等场合，为设备提供无需充电的电源。
3.物理传感器技术
FBAR器件的高灵敏度、高Q值和快速响应时间可用于物理传感器技术。FBAR传感器主要用于检测压力、加速度和温度等物理量。利用FBAR器件的共振频率对应物理量的变化来实现传感器的检测功能。
三、研究热点和未来发展方向
1.研究热点
当前FBAR器件的研究热点主要集中在以下几个方面：晶圆级制造技术、新材料应用、微纳结构设计、系统集成等。
2.未来发展方向
未来FBAR器件的发展方向是，在提高器件性能的同时，进一步推动其集成化和微型化。例如，将各种传感器集成于FBAR器件中，实现多参数同时检测；采用MEMS技术制备微型FBAR器件，实现集成化检测系统；研发低功耗、高效率的FBAR感应电源技术，为可穿戴设备等场合提供更便捷的电源方案。