Der High-Obertone Bulk Acoustic Resonator (HBAR) kombiniert die Vorteile von Surface Acoustic Wave (SAW) und Bulk Acoustic Wave (BAW)-Resonatoren und bietet hohe Q-Werte, einen stabilen Frequenzbetriebsbereich und niederfrequentes Jitter-Rauschen, was den Anforderungen von gerecht werden kann hochstabile Mikrowellensignale. Darüber hinaus verfügt der Hochoberton-Volumenwellenresonator auch über eine hohe Antriebsfähigkeit, die für einen stabilen Betrieb bei kurzen und hohen Frequenzen geeignet ist. PAM-XIAMEN kann halbisolierte Produkte liefern4H-SiC-Substratum den erreichbaren Q-Faktor des HBAR zu untersuchen. Die spezifischen Wafer-Informationen entnehmen Sie bitte der folgenden Tabelle:
1. 4H-SiC-Substrat für die HBAR-Herstellung
PAM210113 – SICHBAR
| Artikel | 4H-SiC-Substrat |
| Typ/Dotierstoff | Halbisolierend |
| Orientierung | <0001>+/-0,5° |
| Dicke | 350 ± 25 um |
| MPD | <15 cm-2 |
| Widerstand | ≥1E5 Ω·cm |
| Oberflächenprozess | DSP//Si-Face-Epi-ready mit CMP |
| Oberflächenrauheit | <0,5 nm |
2. Was ist ein akustischer Massenresonator mit hohem Obertongehalt?
Der Bulk Acoustic Resonator mit hohem Oberton ist ein Gerät, das aus einem Substrat, einem piezoelektrischen Dünnfilm sowie oberen und unteren Elektroden besteht und einen hohen Qualitätsfaktor Q und Multimode-Resonanzspektrumeigenschaften aufweist.
Bisher gab es viele Studien zum Züchten piezoelektrischer Dünnfilme auf Trägersubstraten mit unteren Elektroden, um HBAR-Bauelemente mit „Sandwich“-Struktur herzustellen, beispielsweise Aluminiumnitrid- oder Zinkoxid-Dünnfilme auf Silizium- oder Saphirsubstraten. Der piezoelektrische Dünnfilm ist zwischen zwei Elektrodenschichten als Wandler angeordnet, um große Schallwellen anzuregen und zu erzeugen, während das Trägersubstrat als Resonanzhohlraum dient. Die Resonanzfrequenz hoher Obertöne wird durch die äquivalente Schallgeschwindigkeit und Dicke des piezoelektrischen Dünnfilms bestimmt, während das Frequenzintervall zwischen hohen Obertönen unterschiedlicher Ordnung durch die Dicke des Trägersubstrats bestimmt wird. Darüber hinaus korreliert der Frequenzgangbereich von HBAR (d. h. der vorhandene Frequenzbereich hoher Obertöne unterschiedlicher Ordnung) positiv mit dem elektromechanischen Kopplungskoeffizienten (K2) piezoelektrischer Dünnfilme.
3. SiC-basierte Hochoberton-Massenakustikresonatoranwendungen
HABRs haben aufgrund ihrer Fähigkeit, extrem hohe Q-Werte im GHz-Frequenzband zu erreichen, einen wichtigen Anwendungswert in der akustooptischen Modulation, in Sensoren, Oszillatoren und 5G-Mehrbandfiltern.
Die effektive Umsetzung in Sensoranwendungen wurde bereits nachgewiesen. Diese Geräte maximieren den Q-Faktor, der mit elastischen Wellen bei Raumtemperatur erreicht werden kann, was zu einem Qualitätsfaktor-Frequenzprodukt von nahe oder etwas mehr als 10 führt14, was einem effektiven Q-Faktor von etwa 100.000 bei 1 GHz entspricht.
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