Nghiên cứu thiết kế bộ lọc và bộ cộng hưởng cao tần kiểu sóng âm bề mặt

Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 52, 12 - 2017 89 NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ BỘ LỌC VÀ BỘ CỘNG HƯỞNG CAO TẦN KIỂU SÓNG ÂM BỀ MẶT Trần Mạnh Hà1, Nguyễn Thế Truyện1, Nguyễn Hằng Phương2, Nguyễn Văn Toán3, Hoàng Sĩ Hồng2* Tóm tắt: Bài báo thể hiện quá trình nghiên cứu thiết kế bộ lọc và bộ cộng hưởng kiểu sóng âm bề mặt (Surface Acoustic Wave – SAW) từ các bước tính toán thiết kế, mô phỏng và chế tạo thực nghiệm. Cấu trúc lựa chọn của bộ lọc SAW là kiểu delay line màng mỏng áp điện AlN/Si (Aluminium Nitride/Silicon), bộ cộng hưởng SAW two-port đế khối áp điện Quartz. Kết quả nghiên cứu cho thấy sự tương đồng giữa kết quả mô phỏng và thực nghiệm chế tạo. Tần số trung tâm của bộ lọc và bộ cộng hưởng trong mô phỏng lần lượt là 126,9 MHz và 100 MHz, sau chế tạo lần lượt là 126,04 MHz và 98,36 MHz. Từ khóa: Sóng âm bề mặt, Bộ lọc SAW (SAW filter), Bộ cộng hưởng SAW (SAW resonator), Etching. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay, trên thế giới bộ lọc và bộ cộng hưởng SAW được chế tạo hoàn thiện và ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực quan trọng như điện tử viễn thông, truyền thông không dây, điều khiển từ xa, [1, 2, 3]. Công nghệ chế tạo dựa trên hai phương pháp là etching và lift-off [1, 4, 5, 6]. Vì vậy, việc nghiên cứu thiết kế bộ lọc SAW và bộ cộng hưởng SAW là rất quan trọng. Ở Việt Nam hiện nay có một số nghiên cứu về thiết bị SAW như: bộ lọc, bộ cộng hưởng, cảm biến SAW nhưng mới chỉ dừng lại ở mô phỏng chưa có kết quả trình bày hoàn chỉnh quá trình thiết kế từ tính toán lý thuyết, mô phỏng đến chế tạo thực nghiệm. Một số nghiên cứu đã công bố như: các nghiên cứu trước đây của nhóm tác giả với mô phỏng 2D bằng phương pháp phần tử hữu hạn (Finite Element Method – FEM) cho bộ lọc SAW delay line đế quartz [7], mô phỏng bộ cộng hưởng sóng âm bề mặt có cấu trúc hai lớp sử dụng phương pháp FEM [8], mô phỏng đáp ứng tần số của bộ cộng hưởng cao tần SAW bằng phương pháp mô hình mạch tương đương [9]; nhóm nghiên cứu Dương Tấn Phước với mô phỏng hoạt động của linh kiện SAW 120 MHz với cấu trúc chọn lọc từ phương pháp Taguchi [10]; nhóm nghiên cứu Chử Đức Trình – ĐH Công nghệ ĐHQGHN với nghiên cứu đầu phun mực thông minh dùng hệ thống cảm biến chất lỏng dựa trên cấu trúc SAW [11]. Trên thế giới, các sản phẩm thương mại về bộ lọc và bộ cộng hưởng SAW chủ yếu sử dụng đế áp điện khối như đế Quartz, đế LiNbO3 [12, 13, 14]. Mặc dù đã có nhiều nghiên cứu trên thế giới về bộ lọc và bộ cộng SAW, nhưng ở phạm vi trong nước đây là bài báo đầu tiên trình bày quá trình nghiên cứu thiết kế đầy đủ cho bộ lọc và bộ cộng hưởng SAW. Trong đó, bên cạnh việc sử dụng đế áp điện khối dạng Quartz, thì nghiên cứu này đã mở rộng cho cả đế áp điện dạng màng mỏng (AlN/Si). Dựa trên việc tham khảo sản phẩm bộ lọc SAW và bộ cộng hưởng SAW thương mại như Vectron, GSRS, Golledge Electronics [12, 13, 14] cho ứng dụng truyền thông trong nhà, nhóm nghiên cứu lựa chọn tần số hoạt động cho bộ lọc SAW là 127 MHz, bộ cộng hưởng là 98 MHz để mô phỏng và chế tạo thử nghiệm. Cấu trúc được lựa chọn để thiết kế là: bộ lọc SAW cấu trúc delay line đế áp điện màng mỏng AlN/Si và bộ cộng hưởng SAW cấu trúc two-port đế áp điện khối Quartz. Mô phỏng bằng phương pháp phần tử hữu hạn và chế tạo bằng phương pháp etching tại phòng thí nghiệm ITIMS, ĐHBKHN. Sau khi chế tạo, đáp ứng tần số của bộ lọc và bộ cộng hưởng SAW được đo bằng máy đo Network A333 đặt tại Phòng thí nghiệm Đo lường, Đại học Bách Khoa Hà Nội. Kết quả thực nghiệm được so sánh với kết quả mô phỏng để kiểm tra sự tin cậy của bài báo. Kỹ thuật điều khiển & Điện tử T. M. Hà, , H. S. Hồng, “Nghiên cứu thiết kế bộ lọc cao tần kiểu sóng âm bề mặt.” 90 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ THIẾT KẾ 2.1. Nguyên lý hoạt động của bộ lọc và bộ cộng hưởng SAW Cấu trúc cơ bản của một bộ lọc SAW kiểu delay line và bộ cộng hưởng SAW kiểu two- port được thể hiện trong hình 1. Hình 1. Cấu trúc điển hình: a) Bộ lọc SAW kiểu delay line, b) Bộ cộng hưởng SAW kiểu two-port [15]. Hình 1a trình bày cấu trúc điển hình của một bộ lọc SAW kiểu delay line. Thành phần chính của bộ lọc gồm đế áp điện (piezoelectric substrate) và hai bộ chuyển đổi IDT (Interdigital Transducer) input và output. Khoảng cách giữa 2 bộ IDT được gọi là khoảng cách delay line. Cấu trúc bộ cộng hưởng SAW kiểu two-port được trình bày trên hình 1b, gồm ba thành phần chính: đế áp điện, hai bộ IDT và hai bộ phản xạ (reflector) được đặt sao cho hai bộ IDT nằm giữa hai bộ phản xạ. Tác dụng của hai bộ phản xạ là khi sóng âm bề mặt truyền đến bộ phản xạ, lập tức bị phản xạ ngược lại, lan truyền cùng vận tốc và ngược hướng với sóng tới [4, 16, 17]. Nguyên lý hoạt động của bộ lọc SAW và bộ cộng hưởng SAW dựa trên hiệu ứng áp điện thuận – nghịch và hiện tượng cộng hưởng sóng [1, 15, 16, 17, 18]. Tần số cộng hưởng f được tính theo công thức 1. aw aw 4 s sv vf d   (1) Trong đó: f là tần số cộng hưởng (tần số trung tâm), vsaw là vận tốc truyền sóng âm bề mặt (phụ thuộc vào vật liệu làm áp điện); λ là bước sóng và d là độ rộng ngón tay IDT. 2.2. Tính toán thiết kế a) Lựa chọn cấu trúc và tham số hình học cho bộ lọc SAW - Lựa chọn đế áp điện: Đế áp điện cho bộ lọc SAW là màng mỏng AlN trên nền đế Silicon (Si). AlN được lựa chọn bởi ưu điểm: thể hiện tính chất áp điện tốt, vận tốc truyền sóng âm bề mặt cao (vAlN = 5150 m/s [19]), chịu được nhiệt độ cao, độ ổn định và cho đáp ứng tần số có băng thông rộng phù hợp với tiêu chí của bộ lọc [19, 20, 21]. - Tính toán thiết kế cho bộ IDT: Hình 3a và 3b lần lượt thể hiện mặt cắt ngang của bộ lọc SAW và các tham số kích thước của bộ IDT. Trong đó, h1, h2 lần lượt là độ dày lớp nền Si và độ dày lớp áp điện AlN, L là chiều dài bộ lọc, Np là số ngón tay ở mỗi bộ IDT, W là độ chồng lấn ngón tay và Din là khoảng cách delay line. Với tần số trung tâm mong muốn là 127 MHz, độ rộng ngón tay IDT được tính toán theo công thức 2: aw aw 6 5150 10,13 4 4 4 127 10 s sv vf d m d f        (2) Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 52, 12 - 2017 91 a) b) Hình 2. a) Mặt cắt ngang của bộ lọc SAW, b) Tham số kích thước cho bộ IDT của bộ lọc. Từ giá trị tính toán được theo công thức 2, chọn d = 10 μm. Các tham số kích thước của bộ lọc SAW được trình bày trong bảng 1. Trong đó, độ dày lớp AlN và độ dày lớp nền Si được chọn dựa trên vật liệu thực tế - là sản phẩm thương mại của tập đoàn MTI [22]. Số ngón tay của bộ IDT được tính toán dựa trên công thức 3 [23]: 2 66,99 0.0007 optN k      (3) với k2 là hệ số cặp điện – cơ của vật liệu màng mỏng áp điện AlN (k2 = 0,07 % [24] đối với màng mỏng áp điện AlN), từ kết quả công thức 3 chọn số ngón tay IDT N = 70. Bảng 1. Chi tiết các tham số kích thước cho thiết kế bộ lọc SAW. h1 (μm) h2 (μm) L (mm) λ = 4d (μm) Np Din = 7λ (μm) W = 58λ (μm) M1 = W + 2λ (μm) M2 = M1 + 4λ (μm) M3 = M2 + 8λ (μm) 500 0,5 10 40 70 280 2320 2400 2560 2880 b) Lựa chọn cấu trúc và tham số hình học cho bộ cộng hưởng SAW - Lựa chọn đế áp điện: Chọn tinh thể Quartz với góc cắt ST có độ trôi tần số theo nhiệt độ thấp nhất (bằng 0) và hệ số cặp điện cơ k2 = 0,0016 <1 [1] làm đế áp điện cho bộ cộng hưởng SAW. Chiều dày đế quartz là 0,5 mm, chiều dài là 30 mm, được chọn dựa trên sản phẩm thương mại của University Wafer [25]. - Tính toán tham số cho bộ IDT và bộ phản xạ: Các tham số cần tính toán cho bộ IDT và bộ phản xạ được thể hiện trên hình 4. Với tần số trung tâm mong muốn là 98 MHz, vận tốc truyền sóng của ST-quartz là 3158 m/s[1], hệ số cặp điện cơ k2 = 0,16%[1], độ rộng ngón tay và số ngón tay IDT được tính toán theo công thức 4: aw aw 6 2 3158 8,05 ; 44,31 4 4 4 98 10 0,0016 s s opt v v f d m N d f k             (4) Hình 3. Tham số kích thước cho bộ IDT và bộ phản xạ cho bộ cộng hưởng SAW. Kỹ thuật điều khiển & Điện tử T. M. Hà, , H. S. Hồng, “Nghiên cứu thiết kế bộ lọc cao tần kiểu sóng âm bề mặt.” 92 Từ công thức 4, chọn d = 8 μm và N = 50. Các tham số kích thước của bộ cộng hưởng SAW được trình bày chi tiết qua bảng 2. Bảng 2. Chi tiết các tham số kích thước cho thiết kế bộ cộng hưởng SAW. λ = 4d (μm) Np Din = 7λ (μm) Dout = λ (μm) W = 58λ (μm) R (μm) M1 = W + 2λ (μm) M2 = M1 + 4λ (μm) M3 = M2 + 8λ (μm) 32 50 224 32 1856 190 1920 2048 2304 c) Lựa chọn vật liệu điện cực Vật liệu làm điện cực được lựa chọn dựa trên một số tính chất như độ bám dính bề mặt, điểm sôi, điện trở suất và giá thành [1]. Trong đó, độ bám dính bề mặt thể hiện sự liên kết giữa điện cực IDT và bề mặt áp điện, điểm sôi của vật liệu là thông số để xác định các quá trình được sử dụng cho việc lắng đọng vật liệu trên đế áp điện – vật liệu có điểm sôi thấp cho phép quá trình bốc hơi nhiệt đơn giản hơn, xử lý nhanh hơn và chi phí chế tạo rẻ hơn [1]. Dựa trên các tính chất trên thì Nhôm (Al) với độ bám dính bề mặt tốt, điện trở suất 2,65 μΩ-cm, điểm sôi 2792K [1] và giá thành rẻ là lựa chọn phù hợp nhất cho vật liệu làm điện cực IDT. 3. MÔ PHỎNG, CHẾ TẠO THỰC NGHIỆM VÀ ĐO ĐẠC 3.1. Mô phỏng bằng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM – Finite Element Method) Dựa trên các tham số thiết kế trong phần 2, tiến hành mô phỏng bộ lọc và bộ cộng hưởng SAW theo phương pháp phần tử hữu hạn, sử dụng phần mềm chuyên dụng và viết chương trình xử lý tín hiệu điện áp đầu ra trên Matlab. Quá trình chia lưới và trích xuất kết quả được thể hiện qua hình 4a và 4b. Chi tiết tiến hành mô phỏng tương tự như một kết quả nghiên cứu đã công bố của nhóm tác giả [7]. a) b) Hình 4. Mô phỏng bộ lọc và bộ cộng hưởng SAW: a) Quá trình chia lưới, b) Trích xuất kết quả. 3.2. Chế tạo thực nghiệm bộ lọc và bộ cộng hưởng SAW Hiện nay, để chế tạo bộ lọc và cộng hưởng SAW có 2 phương pháp là: Etching và Lift- off [1, 18]. Trong đó, phương pháp etching có ưu điểm nổi bật hơn so với lift-off như: chi phí rẻ, tốc độ ăn mòn nhanh, độ bám dính cao phù hợp sử dụng với điện cực nhôm Al [16, 18]. Do đó, lựa chọn phương pháp etching là thích hợp. Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 52, 12 - 2017 93 Quá trình chế tạo bộ lọc SAW và bộ cộng hưởng SAW là tương tự nhau, bao gồm 6 bước chính như hình 5a. Các bước chế tạo cụ thể bao gồm: phủ Al bằng máy phún xạ, phủ lớp cảm quang PR, photolithography bằng tia UV qua lớp mặt nạ mask, develop để tạo hình, ăn mòn ướt Al và loại bỏ lớp PR. Bộ IDT sau chế tạo như hình 5b. Hình 5. a) Các bước chế tạo bộ lọc SAW và bộ cộng hưởng SAW bằng phương pháp etching, b) Bộ IDT sau chế tạo dưới kính hiển vi. 3.3. Mô hình đo đạc Sau khi chế tạo xong, bộ lọc và bộ cộng hưởng SAW được đo bằng máy Network Protek A333 VNA đặt tại Phòng thí nghiệm Đo lường, Đại học BKHN và được kiểm chuẩn tại Viện Đo lường quốc gia. Mô hình kết nối và đo trực tiếp giữa máy Network A333 và bộ lọc/bộ cộng hưởng SAW được trình bày ở hình 6. Tín hiệu trả về máy đo là S21 thể hiện đáp ứng tần số của bộ lọc/bộ cộng hưởng SAW. Kết quả đo thực nghiệm sẽ được so sánh với mô phỏng trong phần 4. a) b) Hình 6. a) Mô hình kết nối giữa máy Network và bộ cộng hưởng SAW, b) Đo thực tế tại phòng thí nghiệm. 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Bộ lọc và bộ cộng hưởng SAW sau chế tạo hoàn chỉnh được thể hiện như hình 7. a) b) Hình 7. Kết quả chế tạo thực nghiệm: a) Bộ lọc SAW delay line đế AlN/Si, b) Bộ cộng hưởng SAW two-port đế Quartz. Kỹ thuật điều khiển & Điện tử T. M. Hà, , H. S. Hồng, “Nghiên cứu thiết kế bộ lọc cao tần kiểu sóng âm bề mặt.” 94 - Xét bộ cộng hưởng SAW: So sánh đáp ứng tần số của bộ cộng hưởng SAW giữa mô phỏng và đo thực nghiệm bằng máy Network A333 lần lượt được trình bày qua hình 8a và 8b. Tần số cộng hưởng và độ suy hao trong mô phỏng là 100 MHz và 25 dB trong khi kết quả đo thực nghiệm là 98,39 MHz và 25,36 dB. Độ suy hao là tương đồng giữa hai kết quả trong khi tần số cộng hưởng sau mô phỏng lệch 2% với giá trị tần số mong muốn. Điều này được giải thích là do trong quá trình mô phỏng, hai bộ phản xạ chưa được xét như hai bộ vật liệu Al độc lập nên lượng sóng phản xạ sinh ra ít hơn so với lý thuyết. Vì vậy, tần số của cộng hưởng sóng chưa đạt được như giá trị lý thuyết. a) b) Hình 8. Đáp ứng tần số bộ cộng hưởng SAW trong: a) Mô phỏng, b) Chế tạo. - Xét bộ lọc SAW: Hình 9a và 9b thể hiện đáp ứng tần số của bộ lọc SAW trong mô phỏng và đo thực nghiệm bằng máy Network A333. Tần số cộng hưởng sau mô phỏng và đo thực nghiệm là 126,9 MHz và 126,04 MHz, sai lệch so với thiết kế 0,8%. Kết quả độ suy hao ở mô phỏng và thực nghiệm là 25,29 dB và 23,5 dB. Các kết quả khá tương đồng nhau thể hiện tính chính xác giữa mô phỏng và chế tạo thực nghiệm. a) b) Hình 9. Đáp ứng tần số bộ lọc SAW trong: a) Mô phỏng, b) Chế tạo. 5. KẾT LUẬN Bài báo đã giới thiệu về cấu trúc, nguyên lý hoạt động, tính toán thiết kế bao gồm: cơ sở lựa chọn các tham số chính, sự mô phỏng, chế tạo thực nghiệm và đo đạc cho bộ cộng hưởng và bộ lọc SAW đồng thời so sánh kết quả giữa mô phỏng và thực nghiệm. Kết quả đã chế tạo thành công bộ lọc SAW cấu trúc delay line đế AlN/Si và bộ cộng hưởng SAW Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 52, 12 - 2017 95 cấu trúc two-port đế Quartz với tần số cộng hưởng lần lượt là 126,04 MHz và 98,39 MHz. Tuy nhiên, đây mới là kết quả chế tạo thực nghiệm bước đầu để chứng minh sự đúng đắn giữa thực nghiệm và mô phỏng và khẳng định thiết kế bước đầu đã thành công. Để có thể chế tạo với số lượng lớn và đáp ứng các tiêu chuẩn châu Âu thì cần phải phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: tối ưu hóa tính toán thiết kế, xây dựng mô hình vật liệu thực cho mô phỏng, công nghệ phòng sạch... Đồng thời, nghiên cứu để ứng dụng cho các loại cảm biến SAW khác. Những vấn đề này sẽ được thực hiện trong những nghiên cứu tiếp theo. Lời cảm ơn: Nghiên cứu này được tài trợ bởi Quỹ Phát triển khoa học và công nghệ Quốc gia (NAFOSTED) trong đề tài mã số 103.02-2014.47. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. J. Kirschner, “Surface Acoustic Wave Sensors (SAWS),” Micromechanical Syst., 2010. [2]. B. Liu et al., “Surface acoustic wave devices for sensor applications,” J. Semicond., vol. 37, no. 2, p. 021001, Feb. 2016. [3]. D. R. Morgan, “Surface acoustic wave devices and applications: 1. Introductory review,” Ultrasonics, vol. 11, no. 3, pp. 121–131, 1973. [4]. W. J. Tanski, “Surface acoustic wave resonators on quartz,” IEEE Trans. Sonics Ultrason., vol. 26, no. 2, pp. 93–104, 1979. [5]. R. E. Chapman, “Argon and reactive ion beam etching for SAW devices,” Vacuum, vol. 34, no. 3, pp. 417–424, Mar. 1984. [6]. B. Spangenberg, K. Popova, V. Orlinov, E. Spasova, and G. Danev, “Reactive ion etching of crystalline quartz for SAW devices,” Vacuum, vol. 39, no. 5, pp. 453–461, Jan. 1989. [7]. T. M. Hà et al., “Mô phỏng 2D bộ lọc cao tần kiểu SAW sử dụng đế áp điện Quartz,” PROCEEDING Publ. House Sci. Technol., vol. 1, no. 1, Jul. 2016. [8]. H.-S. Hồng, “Mô phỏng bộ cộng hưởng sóng âm bề mặt có cấu trúc hai lớp sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn”, Chuyên san Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa,trang 31-36 (2015) [9]. H.-S. Hồng, “Ứng dụng phương pháp mô hình mạch tương đương trong mô phỏng đáp ứng tần số của bộ cộng hưởng cao tần SAW,” Tạp chí Nghiên cứu khoa học vàcông nghệ quân sự, trang 82-88 (2015) [10]. D.T.Phước, “Mô phỏng hoạt động của linh kiện SAW 120 MHz với cấu trúc chọn lọctừ phương pháp Taguchi”, Tạp chí Khoa học công nghệ Việt Nam. - Số 7/2014 .- Tr.45 - 51 [11]. H.Cường, “Thiết kế, mô phỏng cấu trúc đầu phun mực thông minh”, Đề tài (Mã số11320/2015) tại Cục Thông tin Khoa học và Công nghệ Quốc gia. [12]. “SAW Filters | DigiKey.” [Online]. Available: https://www.digikey.com/products/en/filters/saw-filters/836. [13]. “TST is as the leading SAW (surface acoustic wave) device supplier in Taiwan.” [Online]. Available: [14]. “Surface Acoustic Wave Filters | High realibility | Low insertion loss | Low cost | IF and RF Filters | High Power SAWs | GNSS SAW Filters | ISM Band Filters.” [Online]. Available: https://www.vectron.com/products/saw/saw.htm. [15]. A. Afzal, N. Iqbal, A. Mujahid, and R. Schirhagl, “Advanced vapor recognition materials for selective and fast responsive surface acoustic wave sensors: A review,” Anal. Chim. Acta, vol. 787, pp. 36–49, Jul. 2013. Kỹ thuật điều khiển & Điện tử T. M. Hà, , H. S. Hồng, “Nghiên cứu thiết kế bộ lọc cao tần kiểu sóng âm bề mặt.” 96 [16]. H. Campanella, “Acoustic wave and electromechanical resonators: concept to key applications”, Norwood, MA: Artech House, 2010. [17]. F. Sleeckx, T. Naten, A. Van de Capelle, and J. Vandewege, “SAW Technology for Resonator Structures,” Act. Passive Electron. Compon., vol. 7, no. 1–3, pp. 83–85, 1980. [18]. B. Li, H. Al, and J. Kosel, “Surface Acoustic Wave Based Magnetic Sensors,” in Modeling and Measurement Methods for Acoustic Waves and for Acoustic Microdevices, M. G. Beghi, Ed. InTech, 2013. [19]. H.-S. Hong, D.-T. Phan, and G.-S. Chung, “High-sensitivity humidity sensors with ZnO nanorods based two-port surface acoustic wave delay line,” Sens. Actuators B Chem., vol. 171–172, pp. 1283–1287, Aug. 2012. [20]. H.-S. Hong and G.-S. Chung, “Surface acoustic wave humidity sensor based on polycrystalline AlN thin film coated with sol–gel derived nanocrystalline zinc oxide film,” Sens. Actuators B Chem., vol. 148, no. 2, pp. 352, Jul. 2010. [21]. U. C. Kaletta et al., “Monolithic integrated SAW filter based on AlN for high- frequency applications,” Semicond. Sci. Technol., vol. 28, p. 065013, 2013. [22]. “AlN Template on 4" Silicon ( Si <111>, P type, B-doped ) 4"x 500 nm,” MTI Corp - Leading provider of lab equipments and advanced crystal substrates. [Online]. Available: [23]. W. C. Wilson and G. M. Atkinson, “Rapid SAW sensor development tools,” in Conference on Fly-by-Wireless for Aerospace Vehicles. Grapevine US, 2007. [24]. G. Bu, D. Ciplys, M. Shur, L. J. Schowalter, S. Schujman, and R. Gaska, “Electromechanical coupling coefficient for surface acoustic waves in single-crystal bulk aluminum nitride,” Appl. Phys. Lett., vol. 84, no. 23, pp. 4611–4613, Jun. 2004. [25]. “Single Crystal Quartz Wafers.” [Onl.]. ABSTRACT STUDY ON DESIGNING HIGH FREQUENCY FILTER AND RESONATOR BASED ON SURFACE ACOUSTIC WAVE PRINCIPLE In this paper, the research process for designing of Surface Acoustic Wave (SAW) filter and resonator is shown. This process contains designing, simulation and experimental fabricate. The detail structure is SAW delay line filter based on AlN/Si, SAW two-port resonator based on Quartz. The research results indicate that the simulation results are as similar as manufacturing results. The center frequencies of the filter and resonator in simulation are 126.9 MHz and 100 MHz, respectively while in fabricating are 126.04 MHz and 98.36 MHz, respectively. Keywords: Surface Acoustic Wave, SAW filter, SAW resonator, Piezoelectric material, Etchinng method. Nhận bài ngày 10 tháng 8 năm 2017 Hoàn thiện ngày 06 tháng 9 năm 2017 Chấp nhận đăng ngày 20 tháng 12 năm 2017 Địa chỉ: 1 Viện nghiên cứu Điện tử, Tin học, Tự động hóa/Bộ Công Thương; 2 Viện Điện, Đại học Bách Khoa Hà Nội; 3 Viện Đào tạo quốc tế Khoa học vật liệu, Đại học Bách Khoa Hà Nội. * Email: hoangsihong@gmail.com.