声子电路元件制造技术

一种声子电路元件，包括耦合到基板的膜，该膜包括具有孔的阵列的区域和在该区域下方的基板中提供的通道，使得该区域从基板释放，从而允许该区域传播横向声波，其中孔被间隔开实质上小于声波的波长的距离

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】声子电路元件


[0001]本专利技术涉及一种声子电路元件及其制造方法，以及包括多个声子电路元件的声子电路
。

技术介绍

[0002]本说明书中对任何先前出版物
(
或由其衍生的信息
)
或任何已知事项的引用不是也不应当被视为对先前出版物
(
或由其衍生的信息
)
或已知事项构成与本说明书相关领域的普通专业知识的一部分的承认或承诺或任何形式的建议
。
[0003]隧穿是个基本过程，它允许粒子穿过高于其能量的势垒
。
它在许多物理领域
(
诸如核聚变和超冷原子物质波
)
中都被观察到，对于超导量子传感器和计算至关重要，并且彻底改变了透射电子显微镜的纳米级成像领域
。
隧穿也常用在光学器件中，一般被称为渐逝耦合并且所涉及的粒子是光子
。
它在那个领域中的应用的范围从光纤元件到电光开关
、
光学隧穿显微镜和等离子体纳米技术
。
[0004]声子是与声波...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种声子电路元件，包括耦合到基板的膜，所述膜包括具有孔的阵列的区域和在所述区域下方的所述基板中提供的通道，使得所述区域从所述基板释放，从而允许所述区域传播横向声波，其中所述孔被间隔开至少以下之一的距离：
a)
实质上小于所述声波的波长；
b)
小于所述声波的所述波长的
10
％；
c)
小于所述声波的所述波长的5％；
d)
小于所述声波的所述波长的2％；
e)
小于所述声波的所述波长的1％；
f)
实质上小于所述区域的宽度；
g)
小于所述区域的所述宽度的
20
％；
h)
小于所述区域的所述宽度的
15
％；
i)
小于所述区域的所述宽度的
10
％；
j)
小于所述区域的所述宽度的5％；以及
k)
小于所述区域的所述宽度的2％
。2.
一种声子电路元件，包括耦合到基板的膜，所述膜包括具有孔的阵列的区域和在所述区域下方的所述基板中提供的通道，使得所述区域从所述基板释放，从而允许所述区域传播横向声波，其中间隔开的所述孔限定重复单元，并且其中每个单元具有至少以下之一的尺寸：
a)
实质上小于所述声波的波长；
b)
小于所述声波的所述波长的
15
％；
c)
小于所述声波的所述波长的
10
％；
d)
小于所述声波的所述波长的5％；
e)
小于所述声波的所述波长的2％；
f)
实质上小于所述区域的宽度；
g)
小于所述区域的所述宽度的
30
％；
h)
小于所述区域的所述宽度的
25
％；
i)
小于所述区域的所述宽度的
20
％；
j)
小于所述区域的所述宽度的
15
％；
k)
小于所述区域的所述宽度的
10
％；以及
l)
小于所述区域的所述宽度的5％
。3.
根据权利要求2所述的声子电路元件，其中所述阵列是二维阵列，并且其中所述重复单元的所述尺寸包括所述重复单元的长度和宽度
。4.
根据权利要求1至3中的任一项所述的声子电路元件，其中所述区域基本上沿着所述基板的
[011]
晶轴延伸
。5.
根据权利要求1至4中的任一项所述的声子电路元件，其中每个孔具有至少以下之一的尺寸：
a)
实质上小于所述声波的波长；以及
b)
实质上小于所述区域的宽度
。6.
根据权利要求1至3中的任一项所述的声子电路元件，其中所述孔的阵列包括以下至
少之一：
a)
均匀间隔开的孔的网格；以及
b)
包括相对于一个或多个区域边缘以
45
°
布置的行和列的均匀间隔开的孔的网格
。7.
根据权利要求1至6中的任一项所述的声子电路元件，其中所述区域是以下至少之一：
a)
单模式声波导；
b)
多模式声波导；
c)
隧道势垒；
d)
包括一个或多个通带的声波导；
e)
包括一个或多个阻带的声波导；以及
f)
谐振器
。8.
根据权利要求1至7中的任一项所述的声子电路元件，其中所述元件具有至少部分地取决于以下至少之一的相应功能性：
a)
所述区域的形状；
b)
所述区域的宽度；
c)
所述区域的长度；
d)
所述孔的配置；
e)
所述孔的尺寸；
f)
所述孔的形状；以及
g)
孔间距
。9.
根据权利要求1至8中的任一项所述的声子电路元件，其中所述波导包括不同尺寸的孔以调制声阻抗
。10.
根据权利要求1至9中的任一项所述的声子电路元件，其中基于下式，基于用于传播所需声波模式的期望截止频率来选择所述区域的宽度：其中：
Ω
c,n
是模式
n
的截止频率，
σ
是膜的拉应力，
ρ
是膜的材料密度，
L
x
是区域宽度
。11.
根据权利要求1至
10
中的任一项所述的声子电路元件，其中如果所述区域包括隧道势垒，那么反射与隧穿的比率基于所述区域的长度和由下式给出的振幅指数衰减长度：其中：
Ω
是声波频率，
γ
是所述振幅指数衰减长度，
σ
是膜的拉应力，
ρ
是膜的材料密度，
L
x
是区域宽度
。12.
根据权利要求1至
11
中的任一项所述的声子电路元件，其中所述基板由以下至少一种制成：
a)
结晶材料；
b)
硅；
c)
砷化镓；
d)
蓝宝石；以及
e)
铌酸锂
。13.
根据权利要求1至
12
中的任一项所述的声子电路元件，其中所述膜由以下至少一种制成：
a)
氮化硅；
b)
氮化铝；
c)
碳化硅；以及
d)
二氧化硅
。14.
一种声子电路，包括：
a)
耦合到基板的膜；以及
b)
多个根据权利要求1至
13
中的任一项所述的声子电路元件，其中所述声子电路元件的所述区域被连接以允许声波通过所述声子电路元件的传播
。15.
根据权利要求
14
所述的声子电路，其中所述声子电路包括在所述一个或多个区域中的至少一个区域中生成声波的致动器
。16.
根据权利要求

【专利技术属性】
技术研发人员：W，
申请(专利权)人：昆士兰大学，
类型：发明
国别省市：