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A tunable ferroelectric based unreleased RF resonator

Microsystems & Nanoengineering 2020年第1期6卷 1334-1340页

作者： Yanbo He bichoy bahr Mengwei Si Peide Ye Dana Weinstein Purdue University West LafayetteINUSA Kilby Labs Texas InstrumentsDallasTXUSA

This paper introduces the first tunable ferroelectric capacitor(FeCAP)-based unreleased RF MEMS resonator,integrated seamlessly in Texas Instruments’130 nm Ferroelectric RAM(FeRAM)*** designs presented here are monolithically integrated in solid-state CMOS technology,with no post-processing or release step typical of other MEMS *** array of FeCAPs in this complementary metal-oxide-semiconductor(CMOS)technology’s back-end-of-line(BEOL)process were used to define the acoustic resonance cavity as well as the electromechanical *** achieve high quality factor(Q)of the resonator,acoustic waveguiding for vertical confinement within the CMOS stack is studied and *** design considerations are discussed to obtain lateral confinement and suppression of spurious *** FeCAP resonator is demonstrated with fundamental resonance at 703 MHz and Q of *** gives a frequency-quality factor product f·Q=7:11×10^(11) which is 1.6×higher than the most state-of-the-art Pb(Zr,Ti)O_(3)(PZT)*** to the ferroelectric characteristics of the FeCAPs,transduction of the resonator can be switched on and off by adjusting the electric *** this case,the resonance can be turned off completely at±0.3 V corresponding to the coercive voltage of the constituent FeCAP *** novel switchable resonators may have promising applications in on-chip timing,ad-hoc radio front ends,and chip-scale sensors.

关键词： resonator tunable switched

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