无惧高温！日本研究开发基于GaN的MEMS谐振器

 

该器件体积小，灵敏度高，可与CMOS技术集成，有望应用于5G通信、物联网定时装置、车载应用和高级驾驶员辅助系统。

 

本研究利用金属有机化学气相沉积(MOCVD)在硅衬底上制备了高质量的GaN外延薄膜，以制备GaN谐振腔。研究提出了应变工程来改善时间性能。该应变是通过GaN和Si衬底之间的晶格失配和热失配来实现的。因此，GaN直接生长在硅上，不需要任何应变去除层。

 

通过优化MOCVD生长过程中的降温方法，在氮化镓上没有观察到裂纹，其晶体质量与传统方法使用超晶格应变去除层获得的晶体质量相当。

 

这种基于GaN的MEMS谐振器在600K温度时也能稳定工作。该方法具有较高的时间分辨率和较好的时间稳定性，且温度升高时频移较小。