可切换和调的高性能声学模式在L-X频段使用铁电薄膜在蓝宝石上
Sandeep Sharma Kongbrailatpam1, Akhil Raman T S2, James Raju K C2
1Centre for Nano Science and Engineering, Indian Institute of Science, Bengaluru, India.
Microsystems & nanoengineering
|November 16, 2025
概括
我们开发了一种使用石酸 (BST) 薄膜的高超音量批量声学共振器 (HBAR),实现了可调量子声动力学 (QAD) 系统的创纪录的频率质量因子产物.
科学领域:
- 量子声学 量子声学是一种
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 响应器技术 响应器技术
背景情况:
- 高超音量批量声学共振器 (HBAR) 对芯片量子声动力学 (QAD) 系统至关重要,在微波范围内提供高寿命的声声模式.
- 现有的HBAR通常依赖于压电材料,限制可调性和对动态参数的控制.
研究的目的:
- 介绍一种基于蓝宝石上的酸 (BST) 薄膜的新型HBAR.
- 为了证明这种基于BST的HBAR在QAD应用中的高性能和可调性.
- 探索直流场诱导的压电,用于芯片上控制共振器动力学.
主要方法:
- 在蓝宝石基板上安装BST薄膜HBAR的制造.
- 利用直流电场诱导的压电来调整共振器的参数.
- 测量共振器性能,包括频率质量因子产值 (fQ) 和加载质量因子在冷温度 (10K).
主要成果:
- 实现了1.72 × 10 15 Hz的频率质量因子 (fQ) 产值的记录,用于基于多晶铁电材料的散装声波共振器.
- 在芯片上证明了动态参数的可调性,例如声波寿命和通过直流偏差的频率调制.
- 在10K时记录了180,000 (X频段) 和140,000 (L频段) 的负载质量因子.
结论:
- 开发的基于BST的HBAR为QAD电路提供了一个强大,可控制和简单的制造平台.
- 它的高fQ和可调节性质使其适用于量子传感器,量子内存和量子信息处理.
- 独特的DC偏差依赖性为优化静态和动态设备属性提供了先进的控制变量.
