Templat AlScN

Templat AlScN

Filem nipis AlScN (Aluminium Scandium Nitride) pada substrat nilam atau silikon dapat disediakan oleh PAM-XIAMEN untuk aplikasi penapis SAW / FBAR, peranti optoelektronik, peranti kuasa dan MEMS. AlScN, ferroelektrik berasaskan semikonduktor III-V, adalah bahan semikonduktor yang menjanjikan pada masa ini, yang dapat menggantikan Bahan AlN dalam medan RF 5G. Dengan memasukkan kandungan tinggi skandium ke dalam aluminium nitrida, prestasi piezoelektrik dan pekali gandingan elektromekanik peranti frekuensi radio dapat ditingkatkan dengan ketara. Berikut adalah maklumat asas templat AlScN dari kami:

Templat AlScN

1. Spesifikasi Templat AlScN

Templat AlScN berasaskan Safir No.1

Parameter Filem AlScN di C-pesawat Sapphire Wafer
Sl. Tidak. PAM-050A PAM-100A PAM-150A
diameter 2 " 4 " 6 "
Kepekatan Sc 40 ± 15%
Ketebalan Filem AlScN 800 um
FWHM-HRXRD ≤120 arcsec
Ra [5x5um] ≤10 nm
TTV ≤10 um ≤20 um ≤20 um
Bow ≤20 um ≤40 um ≤60 um
Warp ≤20 um ≤40 um ≤60 um
Substrat Sapphire
Ketebalan Substrat 430 ± 15 um 650 ± 20 um 1300 ± 20 um
orientasi paksi-c (0001) ± 0.2 °
Kawasan yang boleh digunakan > 95%
retak Tiada

 

Templat AlScN berasaskan No.2 No.

Parameter Filem AlScN pada Substrat Silikon C-pesawat
Sl. Tidak. PAM-100S PAM-150S PAM-200S
diameter 4 " 6 " 8 "
Kepekatan Sc 40 ± 5%
Ketebalan Filem AlScN 800 um
FWHM-HRXRD ≤2 °
Ra [5x5um] ≤5 nm
TTV ≤10 um ≤5 um ≤4 um
Bow ≤25 um ≤40 um ≤40 um
Warp ≤25 um ≤40 um ≤40 um
Substrat Silikon
Ketebalan Substrat 525 ± 20 um 625 ± 15 um 725 ± 15 um
orientasi paksi-c (0001) ± 0.2 °
Jenis Kekonduksian N / P
kerintangan > 5000 ohm
Kawasan yang boleh digunakan > 95%
retak Tiada

 

2. Kesukaran dan Penyelesaian dalam Penyediaan Filem Scandium Nitrida Aluminium Scop yang berat

Oleh kerana penggabungan kepekatan Sc yang tinggi, entropi pencampuran aloi nitrida terner adalah positif, dan filem tersebut berada dalam keadaan metastabil, yang menyebabkan bahan itu sendiri cenderung mengalami penguraian fasa. Oleh itu, syarat-syarat penyediaan untuk filem AlScN berkualiti tinggi-Sc-doped dan berkualiti tinggi sangat sensitif, yang telah menjadi masalah besar yang menyekat pengeluaran besar-besaran filem nipis aluminium ferroelektrik scandium nitrida dan aplikasi industri skala besar hiliran.

Because Sc, Al, and N do not have solid solubility in thermal equilibrium, it is difficult to prepare Sc-Al or Sc-Al-N alloy targets. In the previous studies, most of the schemes used dual-target sputtering systems to prepare AlScN films. This scheme cannot prepare a thin film with uniform Sc concentration and uniform performance. With the increasing maturity of AlSc alloy target preparation technology, Sc-Al alloy ingots can basically meet the needs of various target materials. Therefore, the magnetron sputtering technology of alloy targets is used to prepare AlScN thin films. In 2010, Japan’s Akiyama et al used Sc0.42Al0.58 alloy targets to successfully fabricate Sc0.38Al0.62N films with a piezoelectric coefficient of 19 pC/N, which were combined with the Sc0.38Al0.62N films prepared by the double co-sputtering method. The piezoelectric constants are basically the same, which confirms the feasibility of AlSc alloy targets for preparing high-voltage electrical ScxAl1-xN films. At the same time, it is proposed that AlSc alloy targets are effective targets for keeping the concentration of scandium in ScxAl1-xN films constant. In 2017, Chiba University in Japan used an AlSc alloy target to grow a Sc0.32Al0.68N film, and successfully fabricated a SAW device with an electromechanical coupling coefficient greater than 2.5% based on the film material. In 2020, the University of Pennsylvania in the United States successfully fabricated a 1.5GHz SAW device with an electromechanical coupling coefficient as high as 4.78% based on the Si-based Al0.68Sc0.32N film.

Meningkatkan kepekatan Sc dalam filem nipis AlN scandium-doped, struktur bahan juga akan beralih dari struktur wurtzite tulen (struktur AlN) ke struktur heksagon berlapis (fasa metastable ScN). Perubahan ini telah disahkan oleh eksperimen. Oleh kerana sukar untuk menentukan kepekatan doping awal peralihan fasa dalam operasi sebenar, sukar untuk menentukan dengan tepat kelarutan logam peralihan dalam bahan aloi. Walau bagaimanapun, literatur yang ada menunjukkan bahawa kelarutan logam peralihan di AlN adalah rendah. Penyelidikan mengenai kestabilan fasa dan ciri struktur filem AlN-scop-doped menunjukkan bahawa apabila kepekatan scandium-doped x <56%, struktur wurtzit heksagon dominan; apabila kepekatan scandium-doped x> 56%, sistem kristal kubik adalah struktur utama.

powerwaywafer

Untuk maklumat lebih lanjut, sila hubungi kami melalui e-mel di [email protected] dan [email protected].

 

Kongsi catatan ini