单晶八钛酸钐中高耦合可调声学共振器

无线通信频段的不断增长推动了对紧凑、低损耗且可调频的射频滤波器的需求。可调声学共振器非常适合满足这些需求，为具有更少组件数的可重构前端提供了一条途径。本文延续了之前的会议结果，探讨了以硅基板生长的单晶八钛酸钐（BTO）作为可调声学共振器的平台。我们演示了在120 nm X切BTO薄膜中使用多单元电极结构实现对称Lamb（S0）模式的横向激励，该结构同时实现了高电机耦合和实际的阻抗水平。通过在释放的BTO薄膜上构建横向 pattern 电极制造器件。施加直流偏置电压后，铁电域对齐，使得电气激励、频率调谐以及声学模式的品质因数的提升成为可能。主共振频率接近700 MHz时，器件的博德品质因数为175，电机耦合系数可达25.1%，串联共振和并联共振的调谐范围分别为2.3%和5.6%。通过结合修正的Butterworth-Van Dyke建模和有限元仿真，提取出电压依赖的材料参数，包括介电常数、弹性模量和 piezoelectric 系数，以解释观察到的趋势。这些结果表明，硅基单晶BTO是实现用于可重构射频应用中横向激励可调声学共振器的有前景的材料体系。