基于LN/LT-POI多层结构的SAW器件发展
2021-01-05马晋毅胡少勤
压电与声光 2020年6期
关键词:结构
何 杰,马晋毅,胡少勤,许 昕
(中国电子科技集团公司第二十六研究所,重庆 400060)
0 引言
铌酸锂(LiNbO3,LN)晶体是一种集压电、铁电、声光、电光、光折变等性能于一体的人工合成多功能材料;钽酸锂(LiTaO3,LT)晶体的结构跟LN类似,也是一种重要的多功能晶体材料,具有优良的压电、铁电、声光及电光效应。能够满足压电应用的声学级LN/LT晶体可以制备声波谐振器、换能器、延迟线、滤波器等器件,应用于移动通信、卫星通信、数字信号处理、电视机、广播、雷达、遥感遥测等民用领域及电子对抗、引信、制导等军事领域。与其他材料相比, LN和LT晶体在实现高频、大带宽声表面波(SAW)器件方面更具优势。
传统的SAW器件采用LN/LT单晶块材制备,实现的器件品质因数Q值较低且与CMOS工艺不兼容,因而难以实现硅基微系统集成。采用高性能的压电单晶薄膜可有效提高SAW器件的Q值且与CMOS工艺兼容。基于压电单晶薄膜的SAW器件不仅可以通过采用高阻硅作为衬底来提高SAW器件的集成能力,还可通过选择高声速的蓝宝石或金刚石衬底来提高声波的传输速度,并且这些衬底可以提高声波的利用效率。因此,选择合适的压电单晶薄膜和制备工艺是获得高性能、高集成度的SAW器件的关键因素。
采用键合剥离技术制备的LN/LT单晶薄膜(LNOI/LTOI)是一种具有颠覆性意义的声学薄膜材料结构,基于LNOI/LNOT的绝缘体上压电单晶薄膜结构材料(POI)能够为研制更高性能、可集成的SAW器件提供新的解决途径和方案,可满足射频(RF)前端在集成化、小型化发展趋势下对新一代压电声学器件的迫切需求[1-13],市场应用前景广。……
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