波器。寬頻表面聲波濾波器，是由SFIT 斜交指叉狀電極在壓電基板上所構成，SFIT 是平行於表面聲波傳輸方向，有一層一層不同週期波長的子IDT 結構的總合，因此 在相同的材料表面，表面聲波波速相同的情形之下，會有不同的頻率響應表現，因 此會出現一個Broadband 的表面聲波濾波器。
這邊我們成功地先以砷化鎵基板來製作寬頻表面聲波濾波器。 砷化鎵的機電耦 合常數為 0.07%，因此耦合出寬頻的能力並不是那麼強，因此我們在繪圖軟體
設計出來的頻率響應如下:
V = f
0 ⋅λ
對於砷化鎵來說，V=2863 m/s 因此，fl = 2863
0.36 × 4 × Ε − 6= 1.988 GHz fh =
5 2863
0.3 × 4 × Ε − 6 = 2.045 GHz
大約是展開57 MHz 的寬頻表面聲波濾波器，實際量測情形如圖4-8~圖 4-11所示，
若將S21局部放大，則如圖4-12所示。
圖4-8 GaAs 基板之寬頻表面聲波濾波器 S11頻率響應圖
圖4-9 GaAs 基板之寬頻表面聲波濾波器 S12頻率響應圖
圖4-10 GaAs 基板之寬頻表面聲波濾波器 S 頻率響應圖
圖4-11 GaAs 基板之寬頻表面聲波濾波器 S22頻率響應圖
圖4-12 GaAs 基板之寬頻表面聲波濾波器 S 頻率響應放大圖
由圖4-8，當S11在頻率2.003 GHz 的時候有一個驟降，這代表輸入端反射率突 然下降，意思即是表示有輸入訊號打入，同樣頻率我們可以看到圖4-10，S21在頻率 1.9976 GHz ~ 2.0522 GHz 有一個訊號提升的效應，代表輸入端的穿透率突然上升，
意思也是代表有輸入訊號打入；同理S12、S22 之解釋亦然。
我們由觀察圖4-12，知道量測出來Broadband 表面聲波濾波器的通帶(Passband) 與禁帶(Stopband)有 11.74 dB 的差異，很明顯的是訊號輸入所造成的，量測與理想的 通帶頻率差不多，只有往高頻位移 9.6MHz 而已，主要原因是因為我們沉積的第二 Passband frequency 1.988 GHz ~ 2.045 GHz Input & Output Pairs 76-76
Aperture 75 µm
Propagation Distance 500 µm Max.Tilt Angle 1°
Deposition Metal Ti/Al =100Å/100Å 表4-3 砷化鎵寬頻表面聲波濾波器設計參數
若我們設計斜交指叉狀電極最窄的一邊為0.35µm，最寬的一邊為 0.37µm，來製 作通帶頻寬約111MHz 的寬頻濾波器，如圖4-13所示，我們可以觀察到在頻率1.9436 GHz~2.048 GHz 處有訊號通過，但是通帶與禁帶之差異相當小，只有約 6.38dB 左右，
差異很小主要是因為GaAs 的 K2值很小，有效Couple 出通帶的能力薄弱，因此一但 頻寬變寬，有效激發相同頻率附近的Aperture 減少，因此通帶與禁帶訊號相差不大。
圖4-13 0.35_0.37_Broadband 表面聲波濾波器 S21頻率響應
4-5 鈮酸鋰(LiNbO
3)寬頻表面聲波濾波器 4-5. 1 電荷累積問題
先前介紹了用砷化鎵基板拿來製作寬頻表面聲波濾波器，在這邊我們使用了另 外一種，擁有高機電耦合常數的基板-鈮酸鋰(LiNbO3)，並成功地使用電子束微影系 統製作出寬頻表面聲波濾波器。
我們使用的鈮酸鋰是 Y 軸晶體切面、Z 軸傳播的基板，表面聲波波速為 3488 m/s，機電耦合常數為 4.5%，由於市面上大部分基板的機電耦合常數都是小於 5%，
因此使用鈮酸鋰基板來做寬頻表面聲波濾波器是個很好的選擇。由於我們要做到RF 頻段的濾波器，斜交指叉狀電極的維度必須做小，因此這邊我們使用電子束微影系 統，但是因為鈮酸鋰基板本身是絕緣體，無法有效地將電荷給導掉，因此在電子束 微影系統下若沒有先利用電子槍蒸鍍機(E-Gun)先蒸鍍上薄薄一層鍺 Ge(200Å)，寫出 來的斜交指叉狀電極會因為電荷累積(Charge-up)的問題而造成斷裂，使得指叉狀電 極無法有效地通電，導致無法形成表面聲波濾波器，詳細之電荷累積(Charge-up)問 題之SEM 圖如圖4-14所示。因此當我們在鈮酸鋰基板上預先蒸鍍上一層Ge 幫助導 電，成功地在鈮酸鋰基板上製作出斜交指叉狀電極，實際微影出來之斜交指叉狀電 極如圖4-15所示。
圖4-14 鈮酸鋰基板電荷累積(Charge-up)問題之 SEM 圖
圖4-15 鈮酸鋰基板蒸鍍 Ge 後有效解決電荷累積問題之 SEM 圖