AlN(질화알루미늄)은 육각형 우르츠광 구조를 갖는 공유결합 화합물입니다. 일반적으로 회색 또는 회백색을 띠며 높은 열 전도성, 고온 절연성, 우수한 유전 특성, 고온에서의 높은 재료 강도 및 낮은 열팽창 계수와 같은 장점이 있습니다. c축을 따른 AlN 배향의 중요한 압전 효과로 인해 전극 재료에 c축 우선 배향을 갖는 AlN 필름을 준비하여 고성능 박막 체적 탄성파 장치를 얻을 수 있습니다. AlN 박막은 고주파(RF) 필터에 이상적인 압전박막 소재입니다. PAM-XIAMEN의 Si 기반 AlN 박막은 SAW 및 FBAR 필터를 준비하는 데 사용할 수 있습니다. 특정 매개변수에 대해서는 다음 표를 참조하십시오.
1. 실리콘 기판의 AlN 박막 증착 사양
PAM221103-AOS
| 기판 | |
| 자료 | 시 (111) |
| 직경 | 4~6인치 |
| 에피 층 | |
| 자료 | AlN으로 |
| 두께 | 200nm |
| XRD FWHM(002) | ≤1500아크초 |
| 활 | ≤30um |
| RMS(5x5um2） | ≤0.35nm |
| 가장자리 균열 | 아니 |
| 할퀴다 | 아니 |
2. Characteristics of Piezoelectric AlN Epitaxial Thin Film
RF 필터에는 주로 표면 탄성파(SAW) 필터와 벌크 탄성파(BAW) 필터의 두 가지 유형이 있습니다. FBAR은 BAW의 한 종류입니다. 선택할 수 있는 주요 압전 재료로는 LiNbO3, LiTaO3, PZT, ZnO 및 AlN이 있습니다. 그 중 LiNbO3와 LiTaO3는 표면 탄성파 필터(SAW)에 널리 사용되며, 더 낮은 주파수(<3 GHz)의 SAW 필터를 준비하는 데 절대적인 이점을 가지고 있습니다. 그러나 고주파수 FBAR 필터에는 PZT, ZnO, AlN과 같은 압전 재료가 주로 사용됩니다.
|
AlN, ZnO, PZT 압전재료의 특성 |
|||
| 재료 특성 | AlN으로 | ZnO | PZT |
| Kt2(%) | 6.5 | 7.5 | 8-15 |
| 유전 상수 | 9.5 | 9.2 | 80-400 |
| 종방향 음속(m/s) | 10400 | 6350 | 4000-6000 |
| 본질적인 재료 손실 | 매우 낮은 | 낮은 | 높은 |
| CMOS 프로세스 호환성 | 호환 | 호환되지 않는 | 호환되지 않는 |
| 침강율 | 높은 | 매질 | 낮은 |
| 1GHz 감쇠(dB/m) | 800 | 2500 | 매우 큰 |
알려진 필터 압전 재료에서 에피택셜 AlN 박막의 음파 전파 속도는 10400m/s에 도달할 수 있습니다(4000m/s 미만의 기존 기판 재료와 비교). 화학적, 열적 안정성이 우수할 뿐만 아니라 압력, 온도, 응력, 가스 등 외부 환경에 대한 높은 감도와 기존 실리콘 기반 CMOS 기술과의 호환성으로 인해 압전 질화알루미늄 박막은 가장 이상적인 압전 소재입니다. 5G 고주파 SAW/BAW 필터 및 MEMS 센서에 사용됩니다. 특히, 스칸듐 도핑된 AlN 박막 압전 효과는 압전 계수를 크게 증가시켜 SAW/BAW의 전기기계적 결합 계수를 향상시켜 차세대 5G RF SAW/BAW 필터링을 위한 핵심 압전/기판 재료가 됩니다.
자세한 내용은 이메일로 문의해 주세요.victorchan@powerwaywafer.com 과 powerwaymaterial@gmail.com.