NXP展示千兆级压阻MEMS谐振器

NXP半导体的研究人员描述了一种他们称之为可论证、可升级的硅材料压阻MEMS谐振器，并且有记录可以工作在1.1GHz下。该小组设计出了静电场激发硅谐振器的一种新颖的变频方案，其中利用硅的压阻效应来探测机械运动，这是该项目组出席国际电子设备会议上透露的。 这种变频方案可以通过简单的方法实现，使这种谐振器具有在理论上不受几何尺寸影像的低有效阻抗。从而可以实现振荡器性能上没有明显下降的微型化、高频MEMS振荡器，小组表示。据称，相对于使用常见电容或者场效应管，振荡有效阻抗会有数量级的减少。 “由千兆赫级的MEMS振荡器带来的集成芯片应用潜能展示了制造应用于无线通信领域内微尺寸精度振荡器和滤波器的非常可能性。”NXP 半导体集团I&T研究部微系统技术部门主管Reinhout Woltjer说。综合了高品质因子的微型千兆赫MEMS振荡器，同样可以为自己提供空前的潜在集中感应。 尽管千兆赫MEMS振荡器已被论证，它们的极高阻抗要来源于他们的小尺寸。结果谐振时的信号强度几乎不能被探测。力图减小硅MEMS振荡器阻抗的一些方法已经被提出。它们包括减小变频沟道宽度和变频沟道的纵横比，在变换沟道中填充高介电常数的电介质材料，或者使用压电材料来代替电容变频。 不幸的是，所有这些方法也仍然导致在振荡器尺寸大为减小下阻抗的提高，Woltjer说，“此外，所有这些方法也增加了制造的复杂性同时制约了同标准CMOS的兼容性。" 在这种NXP器件中，振荡器层通过氧化掩埋层采用反应离子刻蚀到1.5微米厚，n型硅基介质层中。各向同性刻蚀氧化物掩埋层后露出振荡器层。平面布线流程采用因子大约为4x。 IEDM上展出的振荡器预期振荡范围为1874290hz到1094Mhz。