转移薄膜铌酸锂作为毫米波声学滤波器平台

本文报道了首个面向毫米波（mmWave）频段、采用转移单晶薄膜铌酸锂（LiNbO3）的高性能声学滤波器。通过将 LiNbO3 经中间非晶 Si（aSi）键合与牺牲层转移至硅（Si）与蓝宝石（Al2O3）衬底上，我们展示了超越 20 GHz 的破纪录紧凑声学滤波器。在 LN-aSi-Al2O3 平台中，三阶梯形滤波器在 22.1 GHz 处呈现 1.62 dB 低插入损耗（IL）与 19.8% 的 3-dB 分数带宽（FBW）；而在 LN-aSi-Si 平台中，滤波器在 23.5 GHz 处显示 2.38 dB 低 IL 与 18.2% FBW。材料分析验证了叠层优异的晶体质量。高分辨 X 射线衍射（HRXRD）显示 Al2O3 与 Si 的半高全宽（FWHM）分别为 53 arcsec 与 206 arcsec，相较于同厚度压电薄膜均极低。所报道结果将紧凑声学滤波器的现有技术水平（SoA）推向更高频率，并凸显转移 LiNbO3 作为未来无线前端中 mmWave 滤波器大有前景的平台。