Физики научились измерять жесткость связи пленок для 5G и 6G

Разработчики из ВШЭ и ФИАН предложили оптический метод проверки качества сцепления тонких пленок с подложкой. Технология позволяет предсказать поведение акустических фильтров на гигагерцовых частотах еще до сборки устройств, что предотвращает брак при создании компонентов связи нового поколения и экономит миллионы на прототипировании.

Современные смартфоны опираются на фильтры, преобразующие электромагнитные сигналы в ультразвук для отсеивания помех. На частотах 5G и 6G поведение волн на границе материалов становится критическим: даже микроскопическое проскальзывание пленки из-за недостаточной поперечной жесткости контакта делает фильтр неработоспособным. Раньше такие дефекты обнаруживались только после создания полноценных чипов.

Команда под руководством профессора Александра Кунцевича заменила дорогостоящую сборку прототипов лазерным сканированием. Ученые воздействуют на образец инфракрасным импульсом, который возбуждает поверхностные акустические волны, а второй луч с задержкой в доли наносекунды фиксирует их вертикальные смещения. Полученная «фотография» звука позволяет рассчитать параметры жесткости связи на сдвиг и отрыв, не повреждая структуру материала.

Данный подход открывает путь к созданию акустических метаматериалов и позволяет заранее подбирать оптимальные пары материалов для высокочастотной электроники. Методика, опубликованная в журнале Applied Physics Letters, уже прошла апробацию на образцах нитрида бора и кварцевого стекла при поддержке Российского научного фонда.