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鈮酸鋰晶體在聲學領域的發展前景

  鈮酸鋰晶體具備飛秒量級響應速度的線性電光效應(泡克爾斯效應),寬的透明窗口等物理特征,它已經成為受歡迎電光調制材料之一。鑒于體鈮酸鋰晶體的調制器在三十年前已經實現商用化,體現出優良的性能。但是傳統鈮酸鋰調制器取決于弱光學限制的鈦擴散或質子交換光波導,這也使得它在調制效率、尺寸大小帶寬上已經無法進一步提高。同時在薄膜鈮酸鋰(thin-filmlithiumniobate)集成平臺刻蝕形成強光學限制的波導,為高性能、小型化電光調制的開發奠定了基礎,是助力光通信網絡突破帶寬和瓶頸的關鍵技術。

  鈮酸鋰晶體在聲學領域的應用:

  現階段的第五代移動通信網絡(5G)部署包括了3~5GHz的sub-6G頻段及其24GHz以上的毫米波頻段,通信頻率提高不但要求晶體材料壓電性能可以滿足,還要求晶片更薄、叉指電極間距更小,器件的制備工藝受到很大挑戰。

  所以,在4G時代及之前所廣泛用于鈮酸鋰晶體和鉭酸鋰晶體制備的聲表面濾波器,在5G時代面臨聲體波器件(BAW)和薄膜腔聲諧振器件(FBAR)的競爭。

  鈮酸鋰晶體在更高頻率的濾波器方面研究成果飛快,材料和器件制備技術依然表現出了巨大的潛力。伴隨著鈮酸鋰單晶薄膜材料及其新型聲學器件技術發展,作為未來5G通信的核心器件之一,鑒于鈮酸鋰晶體的前端射頻濾波器有著極大的應用價值。

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