Получение методом ВЧ-магнетронного распыления пленок нитрида алюминия для устройств на поверхностных акустических волнах

С.А. Багдасарян; С.А. Налимов; В.В. Борисов; Н.И. Сушенцов

Получение методом ВЧ-магнетронного распыления пленок нитрида алюминия для устройств на поверхностных акустических волнах

С.А. Багдасарян¹, С.А. Налимов², В.В. Борисов³, Н.И. Сушенцов⁴

научная статья Страницы: 46-53

¹ к.т.н., ген. директор Научно-производственного предприятия «ТРИиС» (Москва)
² вед. инженер-технолог, ОАО ЦНИТИ «Техномаш» (Москва)
³ вед. программист, Научно-исследовательский институт ядерной физики имени Д.В. Скобельцына, МГУ им. М.В. Ломоносова
⁴ к.т.н., доцент, зав. кафедры «Конструирование и производство радиоаппаратуры», Поволжский государственный технологический университет (г. Йошкар-Ола)

Ключевые слова: пленки AlN магнетронное распыление устройства на поверхностных акустических волнах

Аннотация

Исследованы состав и строение пленок AlN, выращенных при низких температурах (370-570 K) на подложках различных материалов ВЧ-магнетронным реактивным распылением мишеней из Al, методами растровой электронной микроскопии, рентгеновской дифрактометрии и спектроскопии комбинационного рассеяния света. Показано, что полученные пленки AlN обладают пьезоэлектрическим эффектом. Изучено влияние строения синтезированных пленок AlN на характеристики устройств на поверхностных акустических волнах, изготовленных на их основе.

Для цитирования

Багдасарян С.А., Налимов С.А., Борисов В.В., Сушенцов Н.И. Получение методом ВЧ-магнетронного распыления пленок нитрида алюминия для устройств на поверхностных акустических волнах // Наукоемкие технологии. 2017. № 4. С. 46–53.

Список источников

Bo L., Xiao C., Hualin C., Ali Mohammad M., Xiangguang T., Luqi T., Yi Y., Tianling R. Surface acoustic wave devices for sensor applications // Journal of Semiconductors. 2016. V. 37. № 2. 021001-1-9.
Самойлович М.И., Белянин А.Ф. Наноструктурированные пленки AlN: получение, строение и применение в электронной технике // Инженерная физика. 2006. № 5. С. 51−56.
Belyanin A.F., Bouilov L.L., Zhirnov V.V., Kamenev A.I., Kovalskij K.A., Spitsyn B.V. Application of aluminum nitride films for electronic devices // Diamond and Related Materials. 1999. V. 8. P. 369−372.
Белянин А.Ф. Выращивание плазменными методами пленок алмаза и родственных материалов (алмазоподобных, нитрида алюминия, оксида цинка) и применение многослойных структур на основе этих пленок в микро- и акустоэлектронике. Дис. ? докт. техн. наук. М.: 2002.
Wang C.C., Chiu M.C., Shiao M.H., Shieua F.S. Characterization of AlN thin films prepared by unbalanced magnetron sputtering // Journal of The Electrochemical Society. 2004. V. 151. № 10. P. 252−256.
Белянин А.Ф., Борисов В.В., Тимофеев М.А., Ламский А.Н. Ненакаливаемые катоды на основе углеродных наноструктурированных слоистых структур // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. 2013. № 4. С. 31−36.
Белянин А.Ф., Самойлович М.И., Житковский В.Д., Пащенко П.В., Тимофеев М.А., Ковальский К.А., Клещева С.М., Борисов В.В., Петухов К.Ю. Слоистые ненакаливаемые катоды // Нано- и микросистемная техника. 2005. № 8. С. 39−47.
Белянин А.Ф., Ламский А.Н., Пащенко П.В. Ненакаливаемые катоды на основе наноструктурированных слоистых структур // Системы и средства связи, телевидения и радиовещания. 2012. № 1,2. С. 89−95.
Teremetskaya I.G., Varnin V.P., Polyakov V.I., Khomich A.V., Perov P.I., Rossukanyi N.M., Rukovishnikov A.I., Belyanin A.F., Popovici G. Characterization of diamond films grown on AlN/silicon substrates and heterostructures with such films / Ed.: A. Feldman, Y. Tzeng, W.A. Yarbrough, M. Yoshikawa, M. Murakawa // Third International Conference «Applications of Diamond Films and Related Materials». Gaithersburg. USA. 1995. P. 469−472.
Shiosaki T., Yamamoto T., Oda T., Harada K., Kawabata A. Low temperature growth of piezoelectric AlN films for surface and bulk wave transductors by RF planar magnetron sputtering // Proc. IEEE 1980 Ultrasonic Symposium. P. 451−454.
Xu J., Thakur J.S., Hu G., Wang Q., Danylyuk Y., Ying H., Auner G.W. Angular dependence of surface acoustic wave characteristics in AlN thin films on a-plane sapphire substrates // Applied Physics A. 2006. V. 83. P. 411−415.
Kaletta U.C., Santos P.V., Wolansky D., Scheit A., Fraschke M., Wipf C., Zaumseil P., Wenger C. Monolithic integrated SAW filter based on AlN for high-frequency applications // Semiconductor Science and Technology. IOP Publishing. 2013. V. 28. № 6.
Белянин А.Ф., Бульенков Н.А., Корсун Г.И., Тер-Маркарян А.А. Сильнотекстурированные пленки AlN, выращенные методом высокочастотного магнетронного распыления // Техника средств связи. 1987. Сер. ТПО. № 1. С. 35−44.
Jagannadham K., Sharma A.K., Wei Q., Kalyanraman R., Narayan J. Structural characteristics of AlN films deposited by pulsed laser deposition and reactive magnetron sputtering: a comparative study // Journal of Vacuum Science & Technology A. 1998. V. 16. № 5. P. 2804−2815.
Багдасарян С.А., Борисов В.В., Сушенцов Н.И., Степанов С.А. Получение методом магнетронного распыления пленок AlN для устройств на поверхностных акустических волнах // Приволжский научный вестник. 2017. № 2. С. 22−28.
Чернов А.А. Теория устойчивости гранных форм роста кристаллов // Кристаллография. 1971. Т. 16. № 4. С. 842−863.
Oliveira C., Otani C., Maciel H.S., Massi M., Noda L.K., Temperini M.L.A. Raman active E2 modes in aluminum nitride films // Journal of Materials Science: Materials in Electronics. 2001. V. 12. P. 259−262.
Liu L., Liu B., Edgara J.H., Rajasingam S., Kuball M. Raman characterization and stress analysis of AlN grown on SiC by sublimation // Journal of Applied Physics. 2002. V. 92. № 9. P. 5183−5188.
Самойлович М.И., Белянин А.Ф. Формирование наноструктурированных пленок алмазоподобных материалов. Часть 1, 2 // Нано- и микросистемная техника. 2006. № 7. С. 21−34. № 8. С. 14−25.
Tsubouchi K., Sugai K., Mikoshiba N. High-frequency and low-dispersion SAW devices on AlN/Al2O3 and AlN/Si for signal processing // Proc. IEEE 1980 Ultrasonic Symposium. P. 446−450.

Полный текст, PDF 350 ₽

[1] Bo L., Xiao C., Hualin C., Ali Mohammad M., Xiangguang T., Luqi T., Yi Y., Tianling R. Surface acoustic wave devices for sensor applications // Journal of Semiconductors. 2016. V. 37. № 2. 021001-1-9.

[2] Самойлович М.И., Белянин А.Ф. Наноструктурированные пленки AlN: получение, строение и применение в электронной технике // Инженерная физика. 2006. № 5. С. 51−56.

[3] Belyanin A.F., Bouilov L.L., Zhirnov V.V., Kamenev A.I., Kovalskij K.A., Spitsyn B.V. Application of aluminum nitride films for electronic devices // Diamond and Related Materials. 1999. V. 8. P. 369−372.

[4] Белянин А.Ф. Выращивание плазменными методами пленок алмаза и родственных материалов (алмазоподобных, нитрида алюминия, оксида цинка) и применение многослойных структур на основе этих пленок в микро- и акустоэлектронике. Дис. ? докт. техн. наук. М.: 2002.

[5] Wang C.C., Chiu M.C., Shiao M.H., Shieua F.S. Characterization of AlN thin films prepared by unbalanced magnetron sputtering // Journal of The Electrochemical Society. 2004. V. 151. № 10. P. 252−256.

[6] Белянин А.Ф., Борисов В.В., Тимофеев М.А., Ламский А.Н. Ненакаливаемые катоды на основе углеродных наноструктурированных слоистых структур // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. 2013. № 4. С. 31−36.

[7] Белянин А.Ф., Самойлович М.И., Житковский В.Д., Пащенко П.В., Тимофеев М.А., Ковальский К.А., Клещева С.М., Борисов В.В., Петухов К.Ю. Слоистые ненакаливаемые катоды // Нано- и микросистемная техника. 2005. № 8. С. 39−47.

[8] Белянин А.Ф., Ламский А.Н., Пащенко П.В. Ненакаливаемые катоды на основе наноструктурированных слоистых структур // Системы и средства связи, телевидения и радиовещания. 2012. № 1,2. С. 89−95.

[9] Teremetskaya I.G., Varnin V.P., Polyakov V.I., Khomich A.V., Perov P.I., Rossukanyi N.M., Rukovishnikov A.I., Belyanin A.F., Popovici G. Characterization of diamond films grown on AlN/silicon substrates and heterostructures with such films / Ed.: A. Feldman, Y. Tzeng, W.A. Yarbrough, M. Yoshikawa, M. Murakawa // Third International Conference «Applications of Diamond Films and Related Materials». Gaithersburg. USA. 1995. P. 469−472.

[10] Shiosaki T., Yamamoto T., Oda T., Harada K., Kawabata A. Low temperature growth of piezoelectric AlN films for surface and bulk wave transductors by RF planar magnetron sputtering // Proc. IEEE 1980 Ultrasonic Symposium. P. 451−454.

[11] Xu J., Thakur J.S., Hu G., Wang Q., Danylyuk Y., Ying H., Auner G.W. Angular dependence of surface acoustic wave characteristics in AlN thin films on a-plane sapphire substrates // Applied Physics A. 2006. V. 83. P. 411−415.

[12] Kaletta U.C., Santos P.V., Wolansky D., Scheit A., Fraschke M., Wipf C., Zaumseil P., Wenger C. Monolithic integrated SAW filter based on AlN for high-frequency applications // Semiconductor Science and Technology. IOP Publishing. 2013. V. 28. № 6.

[13] Белянин А.Ф., Бульенков Н.А., Корсун Г.И., Тер-Маркарян А.А. Сильнотекстурированные пленки AlN, выращенные методом высокочастотного магнетронного распыления // Техника средств связи. 1987. Сер. ТПО. № 1. С. 35−44.

[14] Jagannadham K., Sharma A.K., Wei Q., Kalyanraman R., Narayan J. Structural characteristics of AlN films deposited by pulsed laser deposition and reactive magnetron sputtering: a comparative study // Journal of Vacuum Science & Technology A. 1998. V. 16. № 5. P. 2804−2815.

[15] Багдасарян С.А., Борисов В.В., Сушенцов Н.И., Степанов С.А. Получение методом магнетронного распыления пленок AlN для устройств на поверхностных акустических волнах // Приволжский научный вестник. 2017. № 2. С. 22−28.

[16] Чернов А.А. Теория устойчивости гранных форм роста кристаллов // Кристаллография. 1971. Т. 16. № 4. С. 842−863.

[17] Oliveira C., Otani C., Maciel H.S., Massi M., Noda L.K., Temperini M.L.A. Raman active E2 modes in aluminum nitride films // Journal of Materials Science: Materials in Electronics. 2001. V. 12. P. 259−262.

[18] Liu L., Liu B., Edgara J.H., Rajasingam S., Kuball M. Raman characterization and stress analysis of AlN grown on SiC by sublimation // Journal of Applied Physics. 2002. V. 92. № 9. P. 5183−5188.

[19] Самойлович М.И., Белянин А.Ф. Формирование наноструктурированных пленок алмазоподобных материалов. Часть 1, 2 // Нано- и микросистемная техника. 2006. № 7. С. 21−34. № 8. С. 14−25.

[20] Tsubouchi K., Sugai K., Mikoshiba N. High-frequency and low-dispersion SAW devices on AlN/Al2O3 and AlN/Si for signal processing // Proc. IEEE 1980 Ultrasonic Symposium. P. 446−450.

Аннотация

Для цитирования

Похожие статьи