Nanoelectromechanical resonators for gigahertz frequency control based on hafnia–zirconia–alumina superlattices

谐振器 材料科学 光电子学 纳米机电系统 谐振器耦合系数 电子工程 纳米技术 工程类 纳米颗粒 纳米医学
作者
Troy Tharpe,Eitan Hershkovitz,Faysal Hakim,Honggyu Kim,Roozbeh Tabrizian
出处
期刊:Nature electronics [Nature Portfolio]
卷期号:6 (8): 599-609 被引量:20
标识
DOI:10.1038/s41928-023-00999-9
摘要

Many electronic systems depend on microelectromechanical system and nanoelectromechanical system resonators for frequency control applications such as clock signal generation and wireless communication. Hundreds of resonators with frequencies from 32 kHz to 6 GHz can be heterogeneously integrated with complementary metal–oxide–semiconductor circuits. However, heterogeneous integration creates large overheads—such as system size and power consumption—limiting the potential for dynamic spectrum use and frequency extension to centimetre- and millimetre-wave regimes. Here we report switchable nanoelectromechanical system resonators with wide spectrum coverage, which are based on hafnia–zirconia–alumina (Hf0.5Zr0.5O2–Al2O3) superlattice transducers. The superlattice structure, together with pulsed-poling-induced ferroelastic reorientation, enables large linear electromechanical coupling and high quality factor in lateral- and thickness-oriented bulk acoustic wave modes. The monolithic nanoelectromechanical system resonators offer frequencies of 0.4–17.3 GHz, frequency–quality products up to 4.04 × 1012 Hz and electromechanical couplings of 2.5%. Using a d.c. bias voltage to depolarize the transducers, we also show that the resonators can be switched off to their electromechanical noise floor, creating an on/off isolation of 37 dB. Piezoelectric transducers based on ferroelectric hafnia–zirconia–alumina can be used to create nanoelectromechanical resonators that operate between 0.4 and 17.3 GHz and have an on/off isolation of 37 dB.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
啵子发布了新的文献求助10
刚刚
万堂堂完成签到,获得积分10
1秒前
leave发布了新的文献求助10
2秒前
555完成签到,获得积分10
2秒前
Polaris完成签到,获得积分10
2秒前
王世卉完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
势临发布了新的文献求助10
3秒前
NovermberRain发布了新的文献求助10
3秒前
淡然绾绾完成签到,获得积分20
4秒前
黄家康发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
小蘑菇应助dengdengdeng采纳,获得10
4秒前
黄臻发布了新的文献求助10
4秒前
CipherSage应助大福麻薯采纳,获得10
4秒前
myheat发布了新的文献求助10
5秒前
烟花应助风起采纳,获得10
5秒前
刻苦博完成签到,获得积分20
5秒前
5秒前
猴子大王完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
yuewang发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
搞怪大侠发布了新的文献求助10
6秒前
NERV完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
ShawnLyu发布了新的文献求助10
7秒前
桐桐应助低温少年采纳,获得10
7秒前
沈客卿完成签到,获得积分10
7秒前
9秒前
9秒前
寒月如雪发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
山月发布了新的文献求助30
10秒前
Yimi发布了新的文献求助10
11秒前
gyusbjshaxb发布了新的文献求助10
11秒前
香蕉觅云应助云飞扬采纳,获得10
11秒前
11秒前
黄臻完成签到,获得积分10
12秒前
似宁发布了新的文献求助10
12秒前
高分求助中
Entre Praga y Madrid: los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Hope Teacher Rating Scale 600
Death Without End: Korea and the Thanatographics of War 500
Der Gleislage auf der Spur 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6089883
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7919481
关于积分的说明 16388990
捐赠科研通 5222028
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2791664
邀请新用户注册赠送积分活动 1774617
关于科研通互助平台的介绍 1649820