つくば 日本、15。Juli2021 / PRNewswire / — Ein Team am WPI-MANA hat einen hochtemperaturstabilen GaN-Resonator demonstriert、der sichdurchHochfrequenzstabilität、einen hohen Q-Faktor unddasPotenzialfüreinegroßangelegteIntegration
（画像： https://kyodonewsprwire.jp/prwfile/release/M105739/202107067299/_prw_PI1fl_ZGHe6me7.jpg)
DieseErkenntniskönntezuschnelleren5G-Elektronikgerätenführen、dank einer besseren Integration von GaN-basierten mikro- und nano-elektromechanischen Systemen（MEMS / NEMS）mit der aktuellenHalbleitertechnologie。
Der GaN-Resonator、der auf einem Siliziumsubstrat hergestellt wurde、hatte einen niedrigen Temperaturkoeffizienten der Frequenz（TCF）von mehreren ppm / K（parts per million perdegree Kelvin）undQualitätsfaktoren（Q）ohne Degradation bis zu 600 K.
Das Millimeterwellen-5G-System、das das mit Spannung erwartete„ Internet der Dinge” vorantreibt、erfordert einezunehmendeModulationskomplexität、um die Datenbandbreite zuvervessern。 HerkömmlicheQuarzoszillatorensindjedochdadurcheingeschränkt、dass sie sich nicht gut in die Halbleiterelektronik integrierenlassen。 Die Verwendung von MEMS /NEMSfürReferenzoszillatorenisteineMöglichkeit、hohe Resonanzfrequenzen mit weniger PhasenrauschenundhoherTemperaturstabilitätzuerreichen。
MEMS-Resonatoren auf Siliziumbasis habennormalerweiseeinengroßennegativenTCFvonetwa -30 ppm / K。 Temperaturkompensationstechniken、einschließlichGeometriemodifikation、StörstellendotierungundMultilayer-Strukturen、wurden vorgeschlagen、um die TCF zu verbessern、aber dieseverschlechtertendieGütefaktorendesSystems。
Das MANA-Team nutzte elastisches Dehnungs-Engineering、eine Technik zur Modulation derDehnungamHeteroübergangderResonatorstruktur、die dazu beitrug、Energie zu speichernunddadurchdieGütefaktorenzuerhöhen。
Im Gegensatz zu konventionellen Biegemodi verbesserte der innerethermischeストレスbeihohen Temperaturen den TCF des GaN-MEMS-Resonators um mehr als das Zehnfache、ohne den hohen Q-Faktor zuverlieren。
Nitride der Gruppe III haben sich als hervorragendeHalbleitermitbreiterBandlückefürdieHochfrequenzelektronikim5G-Zeitaltererwiesen。 Die Integration solcher MEMS mit Elektronik istdahervielversprechendfürIoT-SensorenundKommunikationsgeräte。
ディーゼ フォルシュン ウルデ フォン リウェン・サン、unabhängigeWissenschaftlerin（WPI-MANA、National Institute for Materials Science）、undihrenMitarbeiterndurchgeführt。
ひずみ工学による自己温度補償GaNMEMS共振器 600 K」L.Sang et al。、2020 IEEE International Electron Devices Meeting（2021 年 3 月 11 日) https://doi.org/10.1109/IEDM13553.2020.9372065
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SOURCE物質ナノアーキテクトニクス国際センター（WPI-MANA）、国立物質科学研究所（NIMS）
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