AlSc材料在5G濾波器中的應用

摻雜Sc的AlN薄膜因其壓電性能的顯著提升而備受關注

    5G通信中的帶寬都在GHz范圍，明顯高于目前的蜂窩服務。這些更高的頻率使得使用體聲波(BAW)技術來開發新一代射頻濾波器成為必然。BAW濾波器是一種基于壓電的聲學諧振器，其頻率和帶寬由壓電元件的幾何形狀、壓電材料的特性、薄膜厚度以及相關電極的幾何形狀和特性決定。與傳統的聲表面波諧振器相比，薄膜體聲波諧振器具有更高的諧振頻率和品質因子。

    目前，薄膜體聲波諧振器常用的壓電材料有ZnO、PZT、AlN。其中，AlN與CMOS工藝的兼容性最好，而且AlN沒有工業界FAB廠擔心的Zn、Pb、Zr元素與其他元素結合的污染。近十年來，AlN壓電薄膜及其器件的制備技術不斷提高，成熟產品已應用于通信領域。然而，摻雜Sc的AlN薄膜因其壓電性能的顯著提升而備受關注。

制備AlScN薄膜的方法及探索方向

目前制備AlScN薄膜的方法主要有兩種: 

一．A l靶和Sc靶共同濺射

    通過調節各個靶的濺射功率，制備不同化學配比的AlScN薄膜。在沉積過程中通入N2，使濺射出的Al和Sc原子與N原子反應，再在基底上沉積出AlScN薄膜。然而，與兩個靶之間的空間距離會引成薄膜中成分和相分布的變化，因而這種方法常用于實驗室開創性研究。誠然，其薄膜的化學比和相組成會有較大的波動，其均勻性不易控制。

內容來源：言智 博士 

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