LAYERS 9 — 下一代无线射频滤波器的压电极化控制

下一代无线通信预计将把工作频率和带宽推至远超当前标准的水平。在此背景下，射频前端模块起着关键作用，而声学射频滤波器则是为适应更高频率而进行扩展时最具挑战性的元件之一。传统压电层设计随着谐振频率的增加而达到其极限，因此，新的频率扩展方法至关重要。

周期性极化压电 AlScN 层，也称为 P3F 结构，提供了一种有前景的解决方案。通过在压电薄膜内交替极化方向，可以激发高阶声学模式，而无需降低总体镀膜厚度。这使得谐振器能够在显著更高的频率（高达 17 至 18 GHz 范围）下工作，同时保持高性能射频滤波器所需的品质因数和耦合系数。

Evatec 现已在其 CLUSTERLINE® 200 平台上展示了 AlN 和 AlScN 镀膜的精确压电极化控制。这一成就意义非凡，因为极化切换是在沉积过程中原位进行的，无需中断真空，也无需在不同设备之间转移晶圆。与基于集成的方法相比，这降低了工艺复杂性和整体制造成本。

沉积镀膜的压电极化状态通过两种互补方法进行了验证。KOH 湿法蚀刻用于确认 AlN 层的极性依赖蚀刻行为，而压电力显微镜则能直接可视化压电畴及其取向。除了单层压电层外，具有交替极性的双层堆叠也已成功生长，器件测试目前正在进行中。

凭借多年在 AlN 和 AlScN 基压电薄膜方面的经验，Evatec 不断扩大其工艺能力，以支持未来的无线技术。极化控制的 AlScN 层是下一代无线通信系统中所需的可扩展高频射频滤波器的重要组成部分。

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