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AlN 和 AlScN 薄膜 ICP 蚀刻微
随着对电子设备成本更低、性能更好、尺寸更小、可持续性更强的需求，微机电系统 (MEMS) 换能器成为受益于小型化的主要下一代技术候选之一 [1-3]。压电 MEMS 谐振器具有高品质因数和大机电耦合度，是射频 (RF) 系统中很有前途的产品 [4-8]。压电 MEMS 谐振器的主要材料是氮化铝 (AlN)、压电陶瓷 (PZT)、氧化锌 (ZnO) 和铌酸锂 (LN) [9-13]。近年来，掺杂 AlN 薄膜，尤其是氮化铝钪 (AlScN)，因其能提高 d 33 和 d 31 压电系数而备受研究 [14]。基于AlN和AlScN薄膜的压电MEMS谐振器凭借单片集成度高、性能优越等特点，受到越来越多的关注。MEMS谐振器种类繁多，如表面声波（SAW）谐振器[15，16]、薄膜体声波谐振器（FBAR）[17-19]。但SAW器件与CMOS工艺不兼容，FBAR的频率主要取决于压电层厚度，因此很难在一个芯片上实现多个工作频率或宽频率可调性。另一方面，基于AlN和AlScN的轮廓模式谐振器（CMR）与CMOS工艺兼容[20-24]。同时，工作频率和谐振频率与CMOS工艺兼容，而基于CMR的器件的工作频率和谐振频率与CMOS工艺不兼容。
使用 Fourier 分析研究 AlN 薄膜的结构...
本研究重点关注使用原子层沉积法 (ALD) 获得的 AlN 薄膜中氢杂质引起的结构缺陷。目前，关于 AlN 薄膜本体中氢的存在的研究严重不足。傅里叶变换红外光谱 (FTIR) 是少数几种可以检测轻元素键的方法之一，尤其是氢。众所周知，氢是通过 ALD 方法生长的 AlN 薄膜中常见的污染物，它可能与氮形成不同的键，例如氨基 (-NH2) 或酰亚胺 (-NH) 基团，这会损害所得薄膜的质量。这就是为什么研究氢现象以及寻找合适的方法来消除或至少减少氢的数量很重要。在这项工作中，使用不同的前体、基材和沉积参数制备了几个样品，并使用 FTIR 和其他技术（如 AFM、XPS 和 EDS）进行了表征，以提供 AlN 薄膜的地形、形态和化学成分的比较和全面分析。
aln：3D集成电路的工程热材料
氮化铝（ALN）是由于其高热电导率高的3D集成电路（IC）的热管理材料。然而，在低温下生长的Aln薄膜中实现了高温的高温电导率，这对后端（Beol）兼容性构成了显着的挑战。这项研究报告了高温度SIO 2底物在低温（<200°C）下在低温（<200°C）下降低的近300 nm厚的Alnfms溅射，接近90 wm-1 K-1的高平面热电导率。探索了跨平面与平面导热率，质地，晶粒尺寸，氧含量，Al：N原子比和这些纤维的热边界电导之间的相关性。这些发现揭示了晶粒方向对齐在达到高导热率和高热边界电导方面的关键作用。使用X射线差异引入了一种方法来有效地监测Aln薄膜的导热率。这项研究提供了有价值的见解，可以帮助在半导体生产线上实施有效的热管理材料。
SiC 基板上的 15 GHz 外延 AlN FBAR - Debdeep Jena
摘要 — 展示了 SiC 衬底上的外延 AlN 薄膜体声波谐振器 (FBAR)，其一阶厚度扩展模式为 15-17 GHz。对于 15 GHz epi-AlN FBAR，其品质因数 Q max ≈ 443、机电耦合系数 k 2 eff ≈ 2 . 3 % 和 f · Q ≈ 6 . 65 THz 品质因数在 Ku 波段 (12-18 GHz) 中名列前茅。具有高品质因数的干净主模式使此类 epi-AlN FBAR 可用于具有干净频带和陡峭抑制的 Ku 波段声波滤波器。由于这种外延 AlN FBAR 与 AlN/GaN/AlN 量子阱高电子迁移率晶体管 (QW HEMT) 共享相同的 SiC 衬底和外延生长，因此它们非常适合与 HEMT 低噪声放大器 (LNA) 和功率放大器 (PA) 进行单片集成。
深sio2用al和aln面具用于mems设备
摘要。氧化硅基材料（例如石英和二氧化硅）被广泛用于微机电系统（MEMS）。增强其深等离子体蚀刻能力的一种方法是通过使用硬面膜来提高选择性。尽管以前研究了这种方法，但有关在200 mM底物上使用硬面膜来蚀刻基于硅氧化物材料的信息很少。我们提出了使用Al和Aln掩模的无定形氧化硅蚀刻过程开发的结果，并展示了用于蚀刻二氧化硅和石英的结果。在具有两个血浆源的工业反应性离子蚀刻室（RIE）室中比较了三个气体化学（C 4 F 8 /O 2，CF 4和SF 6）及其混合物。已经确定，纯SF 6是最好的蚀刻剂，而ALN比Al更好地提供了较高的选择性和靠近垂直的侧壁角度。建立了无微量蚀刻的一系列蚀刻参数，并使用蚀刻速率为0.32-0.36m/min的工艺在21M-厚的氧化物中创建了高达4：1纵横比的蚀刻结构，并且对（38-49）的Aln Mask的选择性为0.32-0.36m/min。
X 界面键形成 (X = AlN、TiN - RWTH 出版物
为了了解聚碳酸酯 (PC) 和磁控溅射金属氮化物薄膜之间的界面键形成，通过从头算模拟和 X 射线光电子能谱对 PC | X 界面 (X = AlN、TiN、(Ti,Al)N) 进行了比较研究。模拟预测界面处会出现显著差异，因为 N 和 Ti 与聚合物的所有功能团形成键，而 Al 仅与原始 PC 的碳酸酯基团选择性反应。与模拟结果一致，实验数据表明 PC | AlN 和 PC | (Ti,Al)N 界面主要由界面 C ─ N 键定义，而对于 PC | TiN，界面形成还以大量 C ─ Ti 和 (C ─ O) ─ Ti 键为特征。结合键强度计算和测得的界面键密度表明，PC | (Ti,Al)N 界面最强，其次是 PC | AlN，而预测最弱的是 PC | TiN 的强界面 C─N 键密度较低。本研究表明，所采用的计算策略能够预测 PC 和金属氮化物之间的界面键形成，并且可以合理地假设本文提出的研究策略可以很容易地适应其他有机|无机界面。
用于量子光机电的具有高品质因子的纳米机械晶体 AlN 谐振器
高品质因数 ( Q m ) 机械谐振器对于需要低噪声和长相干时间的应用至关重要，例如镜面悬挂、量子腔光机械装置或纳米机械传感器。材料中的拉伸应变使得能够使用耗散稀释和应变工程技术来提高机械品质因数。这些技术已用于由非晶材料制成的高 Q m 机械谐振器，最近也用于由 InGaP、SiC 和 Si 等晶体材料制成的高 Q m 机械谐振器。表现出显著压电性的应变晶体薄膜扩展了高 Q m 纳米机械谐振器直接利用电子自由度的能力。在这项工作中，我们实现了由拉伸应变 290 nm 厚的 AlN 制成的 Q m 高达 2.9 × 10 7 的纳米机械谐振器。AlN 是一种外延生长的晶体材料，具有强压电性。利用耗散稀释和应变工程实现 Q m × fm 乘积接近 10 13 的纳米机械谐振器
使用Aln薄膜的压电微机械超声传感器的非线性
摘要我们介绍了利用激光多普勒振动仪（LDV）技术的基于氮化铝（ALN）的压电微压超声传感器（PMUT）的非线性。在谐振频率上工作的PMUT将压电层激发到了强非线性区域。观察到非线性现象，例如频移和非平面外位移幅度。使用压电非线性的数学模型用于分析非线性行为，并随后获得了二阶压电系数。在PMUT非线性产生的大约120个谐波下，在相对较高的电压的单色AC信号下实验获得。此外，可以精心控制谐波的数量。开发了三种不同的应用程序来利用声学混合微型系统和射频（RF）领域中的谐波世代。ALN压电非线性的观察和分析可能有益于基于Aln薄片的PMUT的进一步理解。我们认为，生成的谐波可以在信号处理和调制中的多种应用中使用。
界面扩散对纤锌矿短周期GaN/AlN超晶格拉曼光谱的影响
摘要：我们进行了广泛的理论和实验研究，以确定短周期 GaN/AlN 超晶格 (SL) 中 GaN 和 AlN 层之间的界面相互扩散对拉曼光谱的影响。通过从头算和随机元等位移模型框架，模拟了具有尖锐界面和不同界面扩散程度的 SL 的拉曼光谱。通过对 PA MBE 和 MOVPE 生长 SL 的理论计算结果与实验数据的比较，表明与 A 1 (LO) 限制声子相关的能带对界面扩散程度非常敏感。结果获得了 A 1 (LO) 限制声子范围内的拉曼光谱与 SL 中界面质量之间的相关性。这为使用拉曼光谱分析短周期 GaN/AlN SL 的结构特征开辟了新的可能性。
用于毫米波应用的各种 AlN/GaN HEMT 几何结构的热分析和统计分析
摘要 - 如今，缩小 HEMT 器件的尺寸对于使其在毫米波频域中运行至关重要。在这项工作中，我们比较了三种具有不同 GaN 通道厚度的 AlN/GaN 结构的电参数。经过直流稳定程序后，96 个受测 HEMT 器件的 DIBL 和滞后率表现出较小的离散度，这反映了不可否认的技术掌握和成熟度。对不同几何形状的器件在高达 200°C 的温度下的灵敏度评估表明，栅极-漏极距离会影响 R 随温度的变化，而不是 I dss 随温度的变化。我们还表明，中等电场下的 DIBL 和漏极滞后表现出非热行为；与栅极滞后延迟不同，栅极滞后延迟可以被热激活，并且无论栅极长度的大小如何都表现出线性温度依赖性。