La technologie de communication 5G a poussé les résonateurs acoustiques à film épais piézoélectriques (FBARs) vers des fréquences plus élevées et des structures plus fines, soulignant l'importance de l'effet de surface pour leurs performances dynamiques. Cette étude examine systématiquement l'influence de l'effet de surface sur les caractéristiques de propagation des ondes Lamb dans les FBARs à base de ZnO. La formalisation d'état-espaces et une expansion en série de Taylor sont utilisées pour formuler la théorie de la piézoélectricité de surface, qui fournit des conditions aux limites effectives pour caractériser le rôle de l'effet de surface dans les FBARs. Basé sur la méthode du déplacement, l'équation de dispersion est dérivée en combinant les équations gouvernantes avec les conditions aux limites effectives. Les résultats numériques montrent que les effets de surface jouent un rôle significatif dans la propagation des ondes Lamb dans les FBARs, et que les caractéristiques de dispersion dépendent fortement de l'épaisseur du film et des paramètres de matériau de surface des FBARs. Bien que l'épaisseur des FBARs soit de l'ordre des micromètres, les effets de surface introduisent un écart d'environ 50 ppm dans la fréquence de coupure du mode d'extension d'épaisseur (TE). De plus, à mesure que l'épaisseur du FBAR à base de ZnO approche du nanomètre, le mode TE et le second mode de cisaillement d'épaisseur (TSh2) présentent un changement de mode. Par conséquent, les caractéristiques de propagation des ondes Lamb dans les FBARs peuvent être efficacement modulées par l'ingénierie de surface.
Cao et al. (Mercredi,) ont étudié cette question.