上海微系统研究所的异质集成XOI研究小组使用了“通用离子刀”。剥离和转移技术,将单晶压电膜与高速,高导热性的支撑基板集成在一起,并基于上述基板,开发出可以同时激发Wave压电异质基板的表面声波和羔羊光已经验证了适用于3G,4G和5G应用的高性能射频声学设备。相关技术解决方案在12月15日举行的国际微电子大会IEEE电子设备会议(IEDM)上以口头报告的形式发布,标题为“ SurfaceWaveandLambWaveAcousticDevicesonHeterogenousSubstratefor5GFront-Ends”。 RF前端模块是移动通信系统的核心组件,RF滤波器是RF前端的核心组件之一。国内高端过滤器的研究基础薄弱,相关产品完全依赖进口。 5GNR频带的增加对射频滤波器的频率,带宽和功率容量提出了更高的要求。表面声波(SAW)和体声波(BAW)滤波器因其出色的频率选择性,高Q值和低插入损耗而成为移动RF前端滤波器的主流选择。与BAW滤波器相比,SAW滤波器具有明显的成本优势,但其中心频率和Q值较低,温度漂移大且功率容量小限制了其在5G通信中的应用。但是,我国的射频滤波器产业主要集中在声表面波滤波器上。因此,研究如何在保持SAW滤波器组件的结构和技术优势以满足4G和5G通信应用需求的同时,极大地提高SAW滤波器组件的性能具有重要的战略意义。图1(a)SAW滤波器向高频和宽带发展的路线图; (b)基于高声速和高导热率的压电异质衬底的滤波器芯片的示意图;图(b)示出了压电异质衬底(C)的声速色散特性曲线模拟结果和(d)衬底的瞬态热反射曲线测试结果。图1(a)显示了基于本报告中提出的单晶压电异质衬底技术的SAW滤波器。高频和大带宽发展的技术路线图。受目标声模的声速和机电耦合系数,光刻极限,叉指区(IDT)功率密度和其他因素的限制,传统的声表面波和温度补偿的TC-SAW通常用于2GHz以下的频段,并且频率较高。性能IHP-SAW通常应用于3GHz以下的频带。尽管基于布拉格反射器或悬置的压电膜的兰姆波器件可以实现高频和大带宽,但是布拉格反射器的工艺复杂且成本高,并且浮动型兰姆波器件具有小的功率容量。因此,研究能够同时实现高频,大带宽和高功率容量的声学设备非常重要。通常,高频意味着目标声模的声速高(在相同波长下),大带宽意味着目标声模的机电耦合系数大,而高功率意味着支撑基板具有出色的散热性。导电性(电极电阻足够小并且在足够的机械强度条件下)。鉴于以上分析,上海微系统研究所的异质集成XOI研究小组将单晶压电膜(LiNbO3)与高速,高导热率的支撑衬底(例如SiC等)集成在一起。形成如图1(b)所示的异质材料衬底结构(LNOSiC)。上述异质基板可以有效地限制在压电膜中激发的表面声波(机电耦合系数大)和兰姆波(高频,机电耦合系数大),并且具有极好的导热特性,如图1所示。 1.(C)和1(d)。因此,图1(b)所示的异质衬底理论上可以支持同时应用于3G,4G和5G通信的多频带射频滤波器阵列,这是“多合一”的。解决方案。图2基于图1(b)所示的压电异质衬底,不同波长的谐振器导纳曲线的测试结果: (c)视域