[发明专利]阵列化的平面剪切模态射频微机电谐振器

权利要求书

1.一种阵列化的平面剪切模态射频微机电谐振器，其特征在于，包括：

配置为工作在平面剪切模态下的谐振单元，所述谐振单元顶角处的振动幅度最大，且所述谐振单元的边缘处具有位移节点，所述位移节点实现所述谐振单元的位置固定，且所述位移节点两侧相邻区域的振动方向相反；

配置为工作在长度拉伸模态的耦合梁，作为不同谐振单元之间的连接组件，传递振动能量，所述耦合梁与所述谐振单元共同组成阵列式谐振结构，且所述耦合梁与所述谐振单元的连接位置对应耦合梁与谐振单元的最大振幅处；

支撑梁，所述支撑梁一端与所述谐振结构中谐振单元边缘处的位移节点相连，另一端固定在一基座上，实现所述谐振结构的悬空；

电极，配置于所述谐振单元侧面，通过一介质层与所述谐振单元相隔，用于驱动所述的阵列式谐振结构，检测谐振信号；

所述介质层，为所述谐振单元与所述电极之间的纳米尺度间隙层，用作所述阵列式谐振结构的机电转换介质。

2.根据权利要求1所述的阵列化的平面剪切模态射频微机电谐振器，其特征在于，所述阵列式谐振结构为：

一维拓扑结构，所述谐振单元和所述耦合梁单向排布；

或二维阵列，由所述一维拓扑结构通过第二级耦合梁拓展组成；

或环状结构，所述谐振单元通过所述耦合梁两两相连，首尾相接。

3.根据权利要求1所述的阵列化的平面剪切模态射频微机电谐振器，其特征在于，所述耦合梁、支撑梁与所述谐振单元三者的振动频率相同。

4.根据权利要求1或3所述的阵列化的平面剪切模态射频微机电谐振器，其特征在于，所述谐振单元的几何形状为轴对称结构，材料为硅基、金刚石、SiC、III-V族半导体材料或压电材料。

5.根据权利要求1或3所述的阵列化的平面剪切模态射频微机电谐振器，其特征在于，所述耦合梁形状为矩形、弧形、框形、环形中的至少一种，材料为硅基、金刚石、SiC、III-V族半导体或压电材料。

6.根据权利要求1或2所述的阵列化的平面剪切模态射频微机电谐振器，其特征在于，所述阵列式谐振结构包括一种或多种模态的谐振单元和/或耦合梁。

7.根据权利要求6所述的阵列化的平面剪切模态射频微机电谐振器，其特征在于，所述阵列式谐振结构中两个谐振单元之间的耦合梁个数为一个或多个。

8.根据权利要求1或3所述的阵列化的平面剪切模态射频微机电谐振器，其特征在于，所述支撑梁结构为单梁结构或复合梁结构，形状是矩形、框架形、弧形与梳齿形中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的阵列化的平面剪切模态射频微机电谐振器，其特征在于，所述电极配置为单路和\或差分模式，为所述阵列式谐振结构提供单路或差分驱动及单路或差分检测。

10.根据权利要求1所述的阵列化的平面剪切模态射频微机电谐振器，其特征在于，所述介质层全部填充、部分填充或不填充固态介质，所述固态介质材料为电介质材料，所述电介质材料包括SiN_x、HfO₂或复合电介质材料。