AlN (نيتريد الألومنيوم) هو مركب رابطة تساهمية ذو بنية ورتزايت سداسية. عادةً ما يكون اللون رماديًا أو أبيضًا رماديًا، ويتميز بمزايا مثل الموصلية الحرارية العالية، والعزل عند درجات الحرارة العالية، وخصائص العزل الكهربائي الجيدة، وقوة المواد العالية في درجات الحرارة المرتفعة، ومعامل التمدد الحراري المنخفض. نظرًا للتأثير الكهرضغطي الكبير لاتجاه AlN على طول المحور c، يمكن الحصول على أجهزة الموجات الصوتية السائبة ذات الأغشية الرقيقة عالية الأداء من خلال إعداد أفلام AlN ذات الاتجاه المفضل للمحور c على مواد القطب الكهربائي. يعتبر فيلم AlN الرقيق مادة رقيقة كهرضغطية مثالية لمرشحات الترددات الراديوية (RF). يمكن استخدام فيلم AlN الرقيق المعتمد على Si من PAM-XIAMEN لتحضير مرشحات SAW وFBAR. يرجى الرجوع إلى الجدول التالي للحصول على معلمات محددة:
1. مواصفات ترسيب الأغشية الرقيقة AlN على ركيزة السيليكون
PAM221103-AOS
| المادة المتفاعلة | |
| مادة | سي (111) |
| قطر | 4 ~ 6 بوصة |
| طبقة Epi | |
| مادة | AlN |
| سماكة | 200 نانومتر |
| زرد فوهم (002) | ≥1500 قوس ثانية |
| قوس | ≥30um |
| RMS(5x5um2） | .30.35 نانومتر |
| صدع الحافة | لا |
| الصفر | لا |
2. Characteristics of Piezoelectric AlN Epitaxial Thin Film
هناك نوعان رئيسيان من مرشحات الترددات اللاسلكية، مرشحات الموجات الصوتية السطحية (SAW) ومرشحات الموجات الصوتية السائبة (BAW). FBAR هو نوع من BAW. تشمل المواد الكهرضغطية الرئيسية المتوفرة للاختيار LiNbO3، وLiTaO3، وPZT، وZnO، وAlN. من بينها، يتم استخدام LiNbO3 وLiTaO3 على نطاق واسع في مرشحات الموجات الصوتية السطحية (SAW)، ولهما مزايا مطلقة في إعداد مرشحات SAW ذات الترددات المنخفضة (<3 جيجا هرتز). ولكن في مرشحات FBAR ذات التردد العالي، يتم استخدام المواد الكهرضغطية مثل PZT، وZnO، وAlN بشكل أساسي.
|
خصائص المواد الكهرضغطية AlN، ZnO، PZT |
|||
| خصائص المواد | AlN | أكسيد الزنك | PZT |
| Kt2(%) | 6.5 | 7.5 | 8-15 |
| ثابت العزل الكهربائي | 9.5 | 9.2 | 80-400 |
| سرعة الصوت الطولية (م/ث) | 10400 | 6350 | 4000-6000 |
| الخسارة المادية الكامنة | منخفظ جدا | منخفض | متوسط |
| توافق عملية CMOS | متوافق | غير متوافق | غير متوافق |
| معدل النمو | متوسط | متوسط | منخفض |
| توهين 1 جيجا هرتز (ديسيبل/م) | 800 | 2500 | كبيرة جدًا |
في المواد الكهرضغطية المرشحة المعروفة، يمكن أن تصل سرعة انتشار الموجة الصوتية للأغشية الرقيقة AlN الفوقي إلى 10400 م/ث (مقارنة بمواد الركيزة التقليدية التي تقل عن 4000 م/ث). نظرًا لاستقرارها الكيميائي والحراري الممتاز، فضلاً عن حساسيتها العالية للبيئات الخارجية مثل الضغط ودرجة الحرارة والإجهاد والغاز، وتوافقها مع تقنية CMOS التقليدية القائمة على السيليكون، فإن الأغشية الرقيقة من نيتريد الألومنيوم الكهرضغطية هي المادة الكهرضغطية المثالية. في مرشحات SAW/BAW عالية التردد 5G وأجهزة استشعار MEMS. على وجه الخصوص، يمكن للتأثير الكهروضغطي للأغشية الرقيقة AlN المطلية بالسكانديوم أن يزيد معاملها الكهرضغطي بشكل كبير، وبالتالي تعزيز معامل الاقتران الكهروميكانيكي لـ SAW/BAW، مما يجعلها المادة الكهرضغطية/الركيزة الأساسية للجيل الجديد من ترشيح 5G RF SAW/BAW.
لمزيد من المعلومات، يرجى الاتصال بنا على البريد الإلكترونيvictorchan@powerwaywafer.com و powerwaymaterial@gmail.com.