基于X-LiNbO_(3)/SiO_(2)/Si低温漂、大机电耦合SH-SAW谐振器的设计

作     者：温福军 王园园 钱莉荣 王荔田 李翠平 熊阳 田亚会 李红浪 WEN Fujun;WANG Yuanyuan;QIAN Lirong;WANG Litian;LI Cuiping;XIONG Yang;TIAN Yahui;LI Honglang

作者机构：天津理工大学集成电路科学与工程学院薄膜电子与通信器件天津市重点实验室天津300384 天津理工大学光电器件与通信技术教育部工程研究中心天津300384 中国科学院声学研究所北京100190 国家纳米科学中心北京100190 

基　　金：国家重点研发计划项目(2022YFB3606702) 广东省重点研发计划项目(2023B0101190002) 广州市重点研发计划项目(202206070001) 天津市技术创新引导专项(基金)企业科技特派员项目(23YDTPJC00600) 北京市科技新星计划项目(20220484172) 中国科学院青年创新促进会(2022024) 

出 版 物：《压电与声光》 (Piezoelectrics & Acoustooptics)

年 卷 期：2024年第46卷第3期

页      码：290-295页

摘      要：铌酸锂(LN)单晶薄膜具有较高的机电耦合系数(k_(eff)^(2)>30%),其水平剪切(SH)声学模式常被应用于开发具有大机电耦合系数的薄膜声学谐振器和超宽带滤波器。但LN的频率温度系数较大(TCF>-50×10^(-6)/℃),这不仅会降低滤波器的可用有效带宽,同时也会限制器件的功率处理能力。采用3D周期有限元模型对基于X切LN/SiO2/Si结构SH声表面波(SH-SAW)谐振器进行了优化研究。研究结果表明,当SH-SAW传播角ψ=-10°~-20°、LN和SiO2膜厚分别为hLN=0.1λ和hSiO_(2)=0.2λ(λ为叉指换能器周期)、铝电极金属化率η=0.4、电极相对厚度hAl/λ=5%~10%时,SH-SAW谐振器的k_(eff)^(2)约为30%,且其TCF<-20×10^(-6)/℃,有望用于开发新一代的低温漂、超宽带5G SAW滤波器。

主 题 词：X切铌酸锂薄膜 水平剪切声表面波 有效机电耦合系数 频率温度系数 声表面波谐振器 超宽带声表面波滤波器 

学科分类：080903[080903] 0809[工学-计算机类] 080902[080902] 08[工学] 

D　O　I：10.11977/j.issn.1004-2474.2024.03.002

馆 藏 号：203128434...