提高声表面波谐振器性能的方法包括:
1. 材料选择:选择具有高机电耦合系数和低损耗的材料,如石英晶体、铌酸锂(LiNbO3)和铝钪氮化物(AlScN)。
2. 结构设计:设计新型结构,如耦合剪切模态声表面波器件(X-SAW),利用不同方向的剪切压电系数相互耦合,以提高机电耦合系数和品质因数。
3. 工艺优化:采用先进的制造工艺,如反应离子辅助溅射法,以获得高取向的薄膜和优化的器件结构。
4. 异质声学层结构:使用异质声学层结构,本质上是一种一维声子晶体,以提高谐振器的品质因数。
5. 温度补偿技术:开发温度补偿技术,以减少温度变化对谐振器性能的影响。
6. 封装技术:采用适当的封装技术,以保护谐振器免受环境因素影响,同时减少寄生效应。
7. 电路设计:优化与谐振器配合的电路设计,以提高整体系统性能。
8. 测试与模拟:进行详细的测试和模拟,以预测和优化谐振器的性能。
中国科学技术大学微电子学院左成杰教授研究团队在高频声表面波器件领域取得重要突破,提出了新型的耦合剪切模态声表面波器件,实现了高达34%的机电耦合系数以及高达650的品质因数。这些研究成果为声表面波谐振器的性能提升提供了新的方向。