我国研究人员解决了声表面波器件在高频段工作时具有较高的输出功率的问题

最近，中国科学院半导体研究所半导体集成技术工程研究中心张金英副研究员与国防科技大学计算机学院、机电工程与自动化学院等多个研究小组合作，在高频声表面波特性研究中取得新进展。声表面波器件是近代声学中的表面波理论、压电学研究成果和微电子技术有机结合的产物，在物联网、雷达探测、传感检测等领域获得了广泛应用。目前无线通信、信号处理等需求不断向高频波段拓展，声表面波器件的工作频率不断被刷新。但随着频率的提高，信号衰减急剧增大。如何保证声表面波器件在高频段工作时具有较高的输出功率成为亟需解决的关键问题。

在硅衬底上生长了金刚石膜和氮化铝薄膜，然后嵌入单指叉指换能器（金）的示意图

在此背景下，半导体所张金英副研究员与国防科技大学的研究团队在硅衬底上生长了金刚石膜和氮化铝薄膜，成功制备了一种嵌入式电极结构的声表面波器件。研究发现，该器件可高效激发出高达17.7 GHz的Sezawa模式的声表面波，比传统电极结构声表面波器件的输出功率提高了10.7%。该项工作为声表面波器件往更高频率发展和应用提供了一种新的设计思路和可行方案。该项工作得到了国家自然科学基金青年基金、探索研究项目等多个项目的资助。研究成果近期发表在Applied Physics Letters期刊上，并被选为Featured Article，刊登在网站主页显著位置。国防科技大学陈书明教授与张金英副研究员为通讯作者。