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Mikromechanische Resonatoren sind vielversprechende Alternativen zu Quarzkristallen für Zeit- und Frequenzreferenzen, da sie Potenzial für Kompaktheit, Integrationsfähigkeit mit CMOS-Fertigungsprozessen, geringe Kosten und niedrigen Stromverbrauch bieten. Um in Hochleistungsreferenzanwendungen eingesetzt zu werden, sollten Resonatoren einen hohen Qualitätsfaktor erreichen. Das Limit des Qualitätsfaktors, das von einem Resonator erzielt wird, wird durch die Materialeigenschaften, Geometrie und Betriebsbedingungen festgelegt. Einige kürzlich entwickelte Resonatoren, die ordnungsgemäß für die Ausnutzung der Volumenakustikresonanz entworfen wurden, haben gezeigt, dass sie nahe am quantenmechanischen Limit für das Produkt aus Qualitätsfaktor und Frequenz (Q-f) arbeiten. Hier beschreiben wir die Physik, die zum Quantenlimit des Q-f-Produkts führt, erklären Entwurfsstrategien zur Minimierung anderer Dissipationsquellen und präsentieren neue Ergebnisse von mehreren verschiedenen Resonatoren, die sich dem Limit nähern.
Ghaffari et al. (Mon,) haben diese Frage untersucht.