近日，我国科学技术大学（以下简称“我国科大”）网站对外发布，我国科大在 6G 滤波器范畴获得重要进展。该研讨成果由微电子学院左成杰教授研讨团队在铌酸锂（LiNbO3）压电薄膜上规划并完成了 Q 值超越 100000 的高频（6.5 GHz）微机电系统（MEMS）谐振器，与文献中现有的作业相比，把 Q 值提升了 2 个数量级。
其中，左成杰教授为论文通讯作者，微电子学院博士生戴忠斌为论文第一作者。此项研讨作业得到了国家要点研制计划和中央高校根本科研基金的资助，也得到了我国科大微电子学院、我国科大微纳研讨与制作中心、我国科大先进技术研讨院和我国科学院无线光电通讯要点实验室的支撑。
据悉，相关成果以“Ultra HighQLithium Niobate Resonator at 15-Degree Three-Dimensional Euler Angle”为题于 5 月 16 日在线宣布在电子器材范畴知名期刊 IEEE Electron Device Letters 上。
研讨人员提出了一种基于三维欧拉角 α 在 x-cut 单晶铌酸锂压电薄膜上规划并制备高频 MEMS 谐振器的办法。通过规划谐振器的电极结构，作业于 6.5 GHz 的 S1 振动模态被激起，而且当声波传播方向（α）坐落 15° 时，谐振器并联谐振频率（fp）处的品质因数（Qp）高达 131540，对应的谐振器优值 k2・Qp 和 fp・Qp 分别达到 6300 和 8.6×1014Hz（图 1）。
▲ 图 1.新式 MEMS 谐振器结构规划及性能测验：(a) 三维欧拉角的界说；(b) 制备的谐振器 SEM 照片；(c) 15° 谐振器导纳曲线测验结果
如图 2 所示，与近 10 年其它的作业在相似频段的谐振器比较，该新式 MEMS 谐振器把 Q 值提升了 2 个数量级，而且首次突破了谐振频率与 Q 值乘积（f・Q）这一难以同步提升的谐振器优值极限。更重要的是，相关作业成功发现了利用三维欧拉角可以对铌酸锂薄膜介电损耗和声学损耗进行调控的新机理，为未来微纳器材在高频无线通讯、医学超声成像、智能信息处理和物联网传感器等应用范畴打开了更多的可能性。
▲ 图 2.新式 MEMS 谐振器与近 10 年其它铌酸锂谐振器 Q 值的比较
