采用Y型切割LiNbO3薄膜并通过转移键合技术实现高耦合厚剪切模式的固态谐振器

《Journal of Microelectromechanical Systems》：High-Coupling Thickness-Shear Mode Solidly Mounted Resonator Using Y-cut LiNbO3 Thin Film via Transfer Bonding

　　

摘要：

为了满足5G/6G系统中对宽带和高功率耐用射频（RF）滤波器日益增长的需求，本文介绍了一种基于Y切割LiNbO3薄膜的厚度剪切型固体安装谐振器（TS-SMR）的设计、仿真和实验验证。该谐振器实现了高共振频率和增强的有效机电耦合系数（k2eff）。该器件采用了专门的抑制结构：梯形电极变薄设计和活塞模式设计用于抑制y传播的杂散模式，而沟槽则用于抑制x传播的杂散模式。TS-SMR器件通过6层掩模工艺制造，其中在锂铌酸盐-绝缘体（LNOI）晶圆上沉积了5层125 nm/165 nm SiO2/W布拉格反射器。350 nm的Y切割LiNbO3薄膜通过晶圆键合工艺转移到硅衬底晶圆上。对TS-SMR原型的测量结果显示，其共振频率为4.316 GHz，抑制杂散信号后的有效机电耦合系数为k2eff，功率处理能力为33 dBm。该原型为基于LNOI平台的下一代宽带RF滤波器提供了一种潜在的解决方案。[2025-0146]