ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. eISSN 1684-1719. 2024. №10

Оглавление выпуска

Текст статьи (pdf)

English page

 

 

DOI: https://doi.org/10.30898/1684-1719.2024.10.8  

УДК: 538.975

 

Исследование пьезоэлектрических свойств

пленок нитрида алюминия,

сформированных на слоях алюминия и молибдена

для создания микроэлектронных ОАВ-резонаторов

 

А.Ю. Куклев 1, 2, 3, В.И. Струнин 1, 3, Л.В. Баранова 1, 3, Н.А. Давлеткильдеев 1, 3, Н.А. Чириков 1, 2

 

1 Омский научный центр СО РАН (Институт радиофизики и физической электроники)

644024, Омск, пр. Карла Маркса, 15

2 Омский научно-исследовательский институт приборостроения

644071, Омск, ул. Масленникова, 231

3 Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского

644077, Омск, пр. Мира, 55-А

 

Статья поступила в редакцию 22 октября 2024 г.

 

Аннотация. В работе представлены результаты АСМ-измерений продольного пьезомодуля d33 в пленках нитрида алюминия, полученных методом вакуумного магнетронного распыления в реактивной газовой смеси аргона и азота. Представлены зависимости пьезомодуля d33 от технологических параметров напыления пленок AlN, таких как температура подложки, мощность магнетронного разряда и соотношение потоков азота и аргона и вакуумной камере. На основании анализа полученных данных определены оптимальные технологические режимы формирования пленок нитрида алюминия для формирования пьезоэлектрического слоя ОАВ-резонатора.

Ключевые слова: магнетронное напыление, нитрид алюминия, ОАВ-резонатор, пьезомодуль d33, тонкие пленки.

Финансирование: Исследование выполнено при поддержке гранта Российского научного фонда (проект № 23-12-20010).

Автор для переписки: Куклев Александр Юрьевич, alexanderkuklev@mail.ru

 

 

Литература

1. Фещенко В.С., Зяблюк К.Н., Сенокосов Э.А., Чукита В.И., Киселев Д.А. Особенности получения пьезоэлектрических тонких пленок методом плазменного напыления из порошкообразного AlN. Российский технологический журнал. 2020;8(1):67-79. https://doi.org/10.32362/2500-316X-2020-8-1-67-79

2. Получение и исследование тонких пленок нитрида алюминия-скандия в составе пьезоэлектрических слоистых структур с подложками из синтетического монокристалла алмаза // Н.В. Лупарев, Б.П. Сорокин, В.В. Аксененков // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2020. Т. 63. Вып. 12, с. 77–84. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20206312.6312.

3. Козлов А.Г., Торгаш Т.Н. Характеристики микроэлектронного ОАВ-резонатора с пьезоэлектрическим слоем из нитрида алюминия, с электродамии акустическим отражателем на основе пленок алюминия и молибдена // Техника радиосвязи. 2022. Выпуск 3 (54). С. 123–136.

4. Давлеткильдеев Н.А., Мосур Е.Ю., Никифорова А.О. Изучение пьезоэлектрических свойств ниобата лития методом сканирующей силовой микроскопии пьезоотклика // Техника радиосвязи. 2022. Выпуск 4 (55). С. 83–90.

5. Wang F., Xiao F., Song D., Qian L., Feng Y., Fu B., … Zhang K. (2018). Research of micro area piezoelectric properties of AlN films and fabrication of high frequency SAW devices. Microelectronic Engineering, 199, 63–68. https://doi.org/10.1016/j.mee.2018.07.016

6. Nguyen T., Adjeroud N., Glinsek S., Fleming Y., Guillot J., Grysan P., & Polesel-Maris J. (2020). A film-texture driven piezoelectricity of AlN thin films grown at low temperatures by plasma-enhanced atomic layer deposition. APL Materials, 8(7), 071101. https://doi.org/10.1063/5.0011331

7. Fang L., Jiang Y., Zhu S., Ding J., Zhang D., Yin,A., & Chen P. (2018). Substrate Temperature Dependent Properties of Sputtered AlN: Thin Film for In-Situ Luminescence Sensing of Al/AlN Multilayer Coating Health. Materials, 11(11), 2196. https://doi.org/10.3390/ma11112196

8. Yang J., Jiao X., Zhang R., Zhong H., Shi Y., Du B. Growth of AlN films as a function of temperature on Mo films deposited by different techniques. J. Electron. Mater. 2014, 43, 369–374. https://doi.org/10.1007/s11664-013-2867-6

9. Iqbal A., & Mohd-Yasin F. (2018). Reactive Sputtering of Aluminum Nitride (002) Thin Films for Piezoelectric Applications: A Review. Sensors, 18(6), 1797. https://doi.org/10.3390/s18061797

10. Liu H.Y., Tang G.S., Zeng F., & Pan F. (2013). Influence of sputtering parameters on structures and residual stress of AlN films deposited by DC reactive magnetron sputtering at room temperature. Journal of Crystal Growth, 363, 80–85. https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2012.10.00

11. Takeuchi H., Ohtsuka M., & Fukuyama H. (2015). Effect of sputtering power on surface characteristics and crystal quality of AlN films deposited by pulsed DC reactive sputtering. Physica Status Solidi (b), 252(5), 1163–1171. https://doi.org/10.1002/pssb.201451599

12. Iqbal A., Walker G., Iacopi A., Mohd-Yasin F. Controlled sputtering of AlN (002) and (101) crystal orientations on epitaxial 3C-SiC-on-Si (100) substrate. J. Cryst. Growth 2016, 440, 76–80. https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2016.01.037

13. Mironova M.I., Kapishnikov A.V., Hamoud G.A., Volodin V.A., Azarov I.A., Yushkov I.D., Kamaev G.N., Suprun E.A., Chirikov N.A., Davletkildeev N.A., et al. Characterization of Structure, Morphology, Optical and Electrical Properties of AlN–Al–V Multilayer Thin Films Fabricated by Reactive DC Magnetron Sputtering. Coatings 2023, 13, 223. https://doi.org/10.3390/coatings13020223.

14. Лузанов В.А. Особенности формирования наклонной текстуры в пленках нитрида алюминия. РАДИОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА, 2017, том 62, № 10, с. 1018–1020.

Для цитирования:

Куклев А.Ю., Струнин В.И., Баранова Л.В., Давлеткильдеев Н.А., Чириков Н.А. Исследование пьезоэлектрических свойств пленок нитрида алюминия, сформированных на слоях алюминия и молибдена для создания микроэлектронных ОАВ-резонаторов. // Журнал радиоэлектроники. – 2024. – №. 10. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2024.10.8