基于LiNbO3/SiO2/SiC异质结构实现44 GHz超高频声表面波谐振器(英文)OA

作者：周剑; Dinghong Zhang; Yanghui Liu; Fengling Zhuo; 钱莉荣^*; 李红浪; Yong-Qing Fu; 段辉高^*

来源：Engineering, 2023, 20(01): 112-119.

表面声波(SAW)技术已广泛应用于无线通信、传感器、微流体、光子学和量子信息处理等领域。然而，由于制造问题，SAW器件的频率通常限制在几千兆赫兹以内，这严重限制了它们在5G通信、精密传感、光子学和量子控制中的应用。为了解决这一关键问题，我们提出了一种混合策略，将纳米制造工艺(即纳米光刻)与LiNbO3/SiO2/SiC异质结构集成在一起，并成功实现了SAW器件约44 GHz的破纪录频率，此外还有高达15.7%的大机电耦合系数。我们进行了理论分析，并确定了在这些慢对快SAW平台上产生的引导高阶波模式。为了证明所提出的超高频SAW平台的卓越传感性能，我们进行了微质量传感，获得了约33151.9 MHz·mm2·μg-1的极高灵敏度，比传统石英晶体微量天平(QCM)高约1011倍，比频率为978 MHz的传统SAW器件高约4000倍。

• 单位
  中国科学院