我國研究人員解決了聲表面波器件在高頻段工作時具有較高的輸出功率的問題

最近，中國科學院半導體研究所半導體集成技術工程研究中心張金英副研究員與國防科技大學計算機學院、機電工程與自動化學院等多個研究小組合作，在高頻聲表面波特性研究中取得新進展。聲表面波器件是近代聲學中的表面波理論、壓電學研究成果和微電子技術有機結合的產物，在物聯網、雷達探測、傳感檢測等領域獲得了廣泛應用。目前無線通信、信號處理等需求不斷向高頻波段拓展，聲表面波器件的工作頻率不斷被刷新。但隨著頻率的提高，信號衰減急劇增大。如何保證聲表面波器件在高頻段工作時具有較高的輸出功率成為亟需解決的關鍵問題。

在硅襯底上生長了金剛石膜和氮化鋁薄膜，然后嵌入單指叉指換能器（金）的示意圖

在此背景下，半導體所張金英副研究員與國防科技大學的研究團隊在硅襯底上生長了金剛石膜和氮化鋁薄膜，成功制備了一種嵌入式電極結構的聲表面波器件。研究發現，該器件可高效激發出高達17.7 GHz的Sezawa模式的聲表面波，比傳統電極結構聲表面波器件的輸出功率提高了10.7%。該項工作為聲表面波器件往更高頻率發展和應用提供了一種新的設計思路和可行方案。該項工作得到了國家自然科學基金青年基金、探索研究項目等多個項目的資助。研究成果近期發表在Applied Physics Letters期刊上，并被選為Featured Article，刊登在網站主頁顯著位置。國防科技大學陳書明教授與張金英副研究員為通訊作者。