我國研究人員解決了聲表面波器件在高頻段工作時(shí)具有較高的輸出功率的問題

最近，中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所半導(dǎo)體集成技術(shù)工程研究中心張金英副研究員與國防科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院、機(jī)電工程與自動(dòng)化學(xué)院等多個(gè)研究小組合作，在高頻聲表面波特性研究中取得新進(jìn)展。聲表面波器件是近代聲學(xué)中的表面波理論、壓電學(xué)研究成果和微電子技術(shù)有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物，在物聯(lián)網(wǎng)、雷達(dá)探測(cè)、傳感檢測(cè)等領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。目前無線通信、信號(hào)處理等需求不斷向高頻波段拓展，聲表面波器件的工作頻率不斷被刷新。但隨著頻率的提高，信號(hào)衰減急劇增大。如何保證聲表面波器件在高頻段工作時(shí)具有較高的輸出功率成為亟需解決的關(guān)鍵問題。

在硅襯底上生長了金剛石膜和氮化鋁薄膜，然后嵌入單指叉指換能器（金）的示意圖

在此背景下，半導(dǎo)體所張金英副研究員與國防科技大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)在硅襯底上生長了金剛石膜和氮化鋁薄膜，成功制備了一種嵌入式電極結(jié)構(gòu)的聲表面波器件。研究發(fā)現(xiàn)，該器件可高效激發(fā)出高達(dá)17.7 GHz的Sezawa模式的聲表面波，比傳統(tǒng)電極結(jié)構(gòu)聲表面波器件的輸出功率提高了10.7%。該項(xiàng)工作為聲表面波器件往更高頻率發(fā)展和應(yīng)用提供了一種新的設(shè)計(jì)思路和可行方案。該項(xiàng)工作得到了國家自然科學(xué)基金青年基金、探索研究項(xiàng)目等多個(gè)項(xiàng)目的資助。研究成果近期發(fā)表在Applied Physics Letters期刊上，并被選為Featured Article，刊登在網(wǎng)站主頁顯著位置。國防科技大學(xué)陳書明教授與張金英副研究員為通訊作者。