晶体微机械谐振器的耗散调控

高质量微纳机械谐振器广泛用于传感、通信与计时，并在量子技术与量子物理基础研究中具有未来应用前景。晶体薄膜因具备高质量、本征应力与屈服强度以及低耗散的潜力，对这类谐振器尤其具有吸引力。然而，当在硅衬底上生长时，据推测源于与衬底晶格失配的界面缺陷会引入额外耗散。在此，我们开发了一种用于单晶碳化硅微谐振器的新型背面刻蚀工艺，使我们能够定量验证这一预测。通过设计谐振器几何结构并去除缺陷界面层，我们在室温下碳化硅蹦床谐振器中实现了超过一百万的品质因数，较未去除界面缺陷层时提高了五倍。我们预测，由超高纯碳化硅制备并利用其高屈服强度的类似器件，可实现高达 $6\times10^9$ 的室温品质因数。