基于铌酸锂薄片的5 GHz横向激励体波谐振器（XBARs）

摘要： 在一块独立的400纳米厚晶体ZY-LiNbO3薄片中，通过周期性排列间距为几微米的窄电极（500纳米），并利用平行于晶体Y轴且平行于薄片平面的横向电场，可以激发剪切波体声波谐振器（XBARs）。其约4800MHz的谐振频率主要由薄片厚度决定，对电极宽度和间距仅存在弱依赖性。模拟显示谐振与反谐振处的品质因数（Q）均高于1000。首批制备器件的测量结果表明：谐振品质因数约300，强压电耦合系数约25%（体现为较大的谐振-反谐振频率间隔约11%），以及谐振阻抗仅为几欧姆。对应阻抗虚部的器件静态电容约为100欧姆。该器件为开发适用于第四代和第五代（4G/5G）移动电话的3-6GHz低损耗宽带射频滤波器开辟了可能。XBARs可采用标准光学光刻和MEMS工艺制造。已观测到高达38GHz的三次、五次、七次和九次谐波，这些谐波对高频滤波器设计也具有重要价值。