自1965年叉指换能器（Interdigital Transducer, IDT）和声表面波（Surface Acoustic Wave, SAW）技能被创造以来，声表面波（SAW）谐振器就被大范围的应用于2 GHz以下的中、低频无线通讯，并形成了每年超越百亿美元的滤波器和传感器工业。跟着无线G，规范所界说的新频段都在3 GHz以上，带宽都在500 MHz以上，这就使得传统的SAW技能在高频（ 3 GHz）、高品质因数（Q值）、高机电耦合系数（k）等三个方面遇到了史无前例的开展瓶颈，其主要的约束在于：传统SAW技能60年来一向运用单一的压电系数来完成电能与机械能的彼此转化。
图1.耦合剪切模态声表面波（X-SAW）谐振器规划、制备及功能测验：(a)X-SAW谐振器结构示意图；(b)X-SAW谐振器SEM图；(c-d)X-SAW谐振器测验曲线及其Q值
研讨人员在X-cutLiNbO3-on-SiC衬底上规划并制备了一种高频、高机电耦合系数（k2）、高品质因数（Q值）的耦合剪切模态声表面波（X-SAW）谐振器。经过挑选正真合适的欧拉角（α）和规划铌酸锂薄膜厚度（hLN）与叉指电极波长（λ）的比值，使得水平缓厚度方向的电场一起鼓励两个剪切压电系数（e16与e34），并使它们一起作用到一个机械振荡模态中，然后获得了机电耦合系数史无前例的大幅提高。
文中完成的一个X-SAW谐振器作业在5GHz，机电耦合系数高达34%，对应的谐振器优值（FoM =k2·Q）到达221（图1）。与近10年报导中4 GHz以上的SAW谐振器比较，作业在5GHz和6GHz的两个X-SAW谐振器FoM值均为国际最高（图2）。更重要的是，本作业成功发现了在同一个振荡模态中能够耦合两个或多个不同剪切压电系数的可能性，并经过理论剖析拟定了完成这种耦合剪切模态的规划原则，为声学器材范畴拓荒了一条全新的研讨途径，将在大带宽滤波器、宽带可调振荡器、高灵敏度传感器等许多范畴翻开新的自由度，并对相关工业带来深远的影响。
图2.近10年报导中4 GHz以上最具代表性的声表面波（SAW）谐振器FoM值
我国科学技能大学微电子学院左成杰教授为论文通讯作者，微电子学院博士生戴忠斌为论文榜首作者。此项研讨作业得到了国家自然科学基金的赞助，也得到了我国科大微电子学院、我国科大微纳研讨与制作中心、我国科大先进技能研讨院、我国科学院无线光电通讯要点实验室和集成电路科学与技能安徽省要点实验室的支撑。
