MEMS技术提供了产生可靠频率的新方法,而这些频率通常需要笨重的LC罐和晶体。当然,现在还为时尚早其他单一的想法但研究进展迅速,大块声波(BAW)技术现在被添加到实际机械运动部件的使用中,作为商业化的候选。
这种需要移动部件的方法所面临的挑战可以用一个词来概括:释放。虽然大多数MEMS都需要释放,但这总是额外的工作,避免释放是很诱人的。移动质量的替代方法是使用在固体中传输的波,这就是BAW方法。最简单的这种装置包括顶部和底部两个反射器,但这涉及到背面和正面蚀刻。
所谓的布拉格反射器*通过使用两种不同声速的材料序列来消除所谓的“自由表面”反射器的需要。你通常让它们在四分之一波长的距离上交替,如果你有足够多的层,它就像一个反射器。这可以用在底部,例如,消除需要所有的背面工作,以获得一个“真正的”反射器在那里。这是在堆叠中使用交替薄膜构建的。
在这种结构中,波垂直传播;也有横向的尝试,其中一些有挑战,一些仍然需要释放。但是IEDM的一篇论文采用了稍微不同的方法,使用深沟槽电容器来制造布拉格反射器以及驱动和传感元件。
好消息是沟槽的间距可以确定频率——也就是说,光刻提供了灵活的目标频率设计(而不必依赖于沉积膜厚度或蚀刻深度)。然而,质量在一定程度上是为了可制造性,因为间距并不一定遵循理想的四分之一波长目标。
当然,另一个好消息是,在ic上创建浅沟槽隔离(STI)的制造步骤很常见。(我知道,有一个明显的问题:下定决心,是深壕还是浅壕?我猜,按照电容的标准,这是一个很深的沟槽;按照隔离标准,这是一条浅沟。)
尽管有这样的权衡,研究人员声称他们的3.3 ghz谐振器,建立在IBM 32nm SOI技术上,接近类似悬浮质量谐振器的性能。如果你有IEDM程序,你可以在论文# 15.1中找到详细信息。
*如果你像我一样不熟悉声学布拉格反射器,并且想要谷歌它,请注意,大多数有用的信息似乎都被锁在臭名昭著的付费墙后面。我还能挽救一些零碎的知识,但显然这些知识不适合我们,不适合普通民众……