钽酸锂晶体用坩埚 中电科技德清华莹电子有限公司，浙江德清３１３２１６

(1. 中国科学院上海硅酸盐研究所, 上海 200050: 2. 中电科技德清华英电子有限公司, 浙江德清 31321 ６） 一、介绍表面声波（SAW）器件主要是利用瑞利波在固体材料表面传播而设计的一类电子元件，如滤波器、谐振器、振荡器等。通过压电效应，电磁波和声波之间的能量可以实现在压电材料表面的转换，从而实现信号传输随着移动通信产业的飞速发展，SAW器件不仅具有高频化、低损耗化和小型化的趋势，而且还需要不断降低成本。这意味着使用压力对SAW器件的电单晶基板的要求越来越高，目前SAW器件用压电单晶材料主要有晶体、铌酸锂、钽酸锂、四硼酸锂等。本文报道了我们用于声表面波器件的压电材料。晶体的最新研究成果。 二、大尺寸四硼酸锂晶体四硼酸锂（Li2840，：LBO）晶体具有机电耦合系数高、温度稳定性好、原材料成本低等优点，是一种综合性能优良的新型温度补偿SAW衬底材料，特别适用于高频或超高频、小型化SAW器件的设计和制造。针对LBO晶体导热性差、熔体粘度高、易开裂等特点钽酸锂晶体用坩埚，采用世界首创的LBO晶体坩埚F-drop生长技术，生长出直径82mm（3英寸）的LBO晶体，无宏观缺陷。经过多年研究，成功实现了3英寸LBO晶体的产业化生产，使中国成为世界上最大的LBO晶体之一。唯一能批量供应3英寸LBO晶体的国家，引起了国际业界的关注。

目前，三英寸LBO晶体产品已被日本、韩国等国多家大公司采用，并研发出性能优越的SAW器件并投放市场。面对通信领域激烈的市场竞争，器件厂商在不断提高晶体质量的同时，也希望通过使用更大尺寸的晶体晶圆来降低器件成本。为此，通过一系列工艺改进，我们成功生长出直径105mm（4英寸）、长度80.120mm的LBO晶体。 II 三、La3GasSiOl4.LGS)单晶具有高温稳定性好、机电耦合因子大、声速小等优点，是一种性能优良的新型表面声波衬底材料。目前，3.4英寸LGS晶体已经通过拉法生长，但由于Ga2O3原料昂贵，高昂的晶体价格成为该晶体工业化应用的严重障碍。通过替换LGS结构中的部分甚至全部离子，不仅可以降低原材料成本，还可以探索高性能的新型压电材料。目前通过离子置换得到的LGS系列压电晶体有十余种，其中Sr3Ga2Ge4014（SGG）晶体性能最好。我们在国际上率先进行了坩埚下降法生长LGS和SGG晶体的研究，并获得了一定尺寸的单晶Iz4J。图1为提拉法生长的LGS晶体，图2为坩埚下降法生长的SGG晶体。提拉法生长的晶体具有一定的晶体形态，在加工晶圆时必须进行轧制，而下降法生长的晶体可以根据需要做成圆形或其他形状，减少了原材料的浪费并节省成本。 .

． 120- Turn 1 提拉法生长的LGS晶体 图2 坩埚下降法生长的SGG晶体； LT)晶体具有优良的压电、热释电、电光等性能，是一种非常重要的压电基板材料，广泛用于制造表面声波(SAW)和体波(BAW)器件。但是，高透光率和高热释电对SAW器件的制造过程非常不利：高热释电容易在晶圆表面积累大量静电荷，放电时会烧坏叉指电极（尤其是在制作高热电时）。 -频率设备）。 ，大大增加了设备的次品率；高透光率会在晶圆背面造成漫散射，器件容易出现线宽不连续。针对这些问题，近年来国际上出现了LN和L1'晶圆的化学还原工艺。我们在国内率先开展LN和【T黑片】的研究。采用化学还原工艺，在 CO2 (90%) 和 H2 (10%) 的混合气氛中，LN 和 LT 在 400-800 °C 下进行退火和热处理。 3英寸LN和u'低静电黑片不仅减少了器件制造工艺，还提高了5-8%的良率。 五、结语 针对SAW器件向高频、低损耗、小型化、低成本的发展趋势，我们生长了大尺寸LBO晶体、LGS和SGG新型压电晶体，制备了3英寸低-静态 LN 和 SGG 晶体。 LT 黑纸。

LBO晶体已实现工业化生产，LN、LT黑片技术基本成熟。 SGG晶体还需要进一步生长。参考文献： [1] 许家悦等。四英寸四硼酸锂压电晶体的生长研究, 无机材料学报, 17 (200２）857-861. E2] 周娟, 徐嘉悦, 等, 布里奇曼生长新压电单晶sr3 SGae0gtalsr3 工程B . 2003 （出版中）. [3] 徐家跃等. 锗酸锶镓压电晶体生长的坩埚下降法. 中国专利, 申请号: 02111567.2 [4] 夏宗仁, 崔坤, 徐家跃. 低静电黑色铌酸锂和钽酸锂晶体的研究，压电与声光钽酸锂晶体用坩埚，2003（已录用）..12l-