日本科學技術廳“胚胎科學與技術的前兆研究計劃”(JST PRESTO)的研究人員開發(fā)出了一種MEMS諧振器，通過調節(jié)氮化鎵(GaN)的熱量產生的應變，可在高溫下也能穩(wěn)定工作。
該器件體積小，靈敏度高，可與CMOS技術集成，有望應用于5G通信、物聯(lián)網定時裝置、車載應用和高級駕駛員輔助系統(tǒng)。
本研究利用金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)在硅襯底上制備了高質量的GaN外延薄膜，以制備GaN諧振腔。研究提出了應變工程來改善時間性能。該應變是通過GaN和Si襯底之間的晶格失配和熱失配來實現(xiàn)的。因此，GaN直接生長在硅上，不需要任何應變去除層。
通過優(yōu)化MOCVD生長過程中的降溫方法，在氮化鎵上沒有觀察到裂紋，其晶體質量與傳統(tǒng)方法使用超晶格應變去除層獲得的晶體質量相當。
這種基于GaN的MEMS諧振器在600K溫度時也能穩(wěn)定工作。該方法具有較高的時間分辨率和較好的時間穩(wěn)定性，且溫度升高時頻移較小。
