【合肥日报】我国在高频声表面波器件领域取得重要突破

发布时间:2024-02-27 16:56 来源:合肥日报3版 阅读次数:
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2月26日,记者从中国科学技术大学获悉,该校微电子学院左成杰教授研究团队在世界上首次提出并实现了一种新型的耦合剪切模态声表面波器件,突破了滤波器和传感器产业的相关技术瓶颈。

据介绍,自1965年叉指换能器和声表面波技术被发明以来,声表面波(SAW)谐振器就被广泛应用于2GHz以下的中、低频无线通信,并形成了每年超过百亿美元的滤波器和传感器产业。随着无线通信发展进入5G和6G,标准所定义的新频段都在3GHz以上,带宽都在500MHz以上,这就使得传统的SAW技术在高频(>3GHz)、高品质因数(Q值)、高机电耦合系数(k2)等三个方面遇到了前所未有的发展瓶颈。

为此,左成杰教授研究团队在世界上首次提出并实现了一种新型的耦合剪切模态声表面波器件,利用两个不同方向的剪切压电系数(e16与e34)相互耦合,在5GHz高频实现了高达34%的机电耦合系数(k2),以及高达650的品质因数(Q值)。其相关成果于2月23日发表在电子器件领域知名期刊《IEEE Electron Device Letters》上,审稿人评价这是一项“非凡的(Remarkable)”成果。

研究人员设计并制备了一种高频、高机电耦合系数(k2)、高品质因数(Q值)的耦合剪切模态声表面波(X-SAW)谐振器,获得了机电耦合系数前所未有的大幅提升。

值得一提的是,该研究成功发现了在同一个振动模态中可以耦合两个或多个不同剪切压电系数的可能性,为声学器件领域开辟了一条全新的研究路径,将在大带宽滤波器、宽带可调振荡器、高灵敏度传感器等诸多领域打开新的自由度,并对相关产业带来深远的影响。(记者 刘小容)