低温下基于块体 ZnO 的声表面波器件

基于 ZnO 薄膜的声表面波 (SAW) 器件是一项成熟的技术。然而，由于晶体有限的电导率会引起显著的阻尼，基于块体 ZnO 晶体的 SAW 器件在室温下并不实用。在此，通过在低温下工作，我们在块体 ZnO 晶体的 (0001) 表面上展示了有效的 SAW 器件，包括一条工作在 SAW 波长 {\lambda} = 4 和 6 {\mu}m 的延迟线，以及一个工作在波长 {\lambda} = 1.6 {\mu}m 的单端口谐振器。我们发现 SAW 速度具有温度依赖性，在 10 mK 时达到 $v \simeq 2.68$ km/s。我们的谐振器达到了 $Q_i \simeq 1.5\times 10^5$ 的最大品质因数，表明块体 ZnO 对于低温 SAW 应用是高度可行的。器件的性能与体电导率密切相关，体电导率在约 200 K 以上会抑制 SAW 传输。