基于 AlN 且与 CMOS 兼容的压电 MEMS 器件的制备与表征
应用物理
2023-07-10 v1
摘要
本文详述了在铂包覆 SOI 衬底上利用溅射制备厚度达 2 {\mu}m 的高质量 c 轴取向 AlN 薄膜，用于压电 MEMS。我们的综合研究阐明了铂底电极质量、沉积温度、功率与压力等重要生长参数如何影响薄膜质量。通过仔细调节这些参数，我们成功调控了残余应力（从压应力 -1.2 GPa 到拉应力 230 MPa），并获得了高度取向的 AlN 薄膜，其 X 射线衍射峰半高宽 < 5deg 即为佐证。我们还报道了通过原子力显微镜评估的粗糙度薄膜表面质量，以及通过扫描电子显微镜确定的晶粒尺寸。在获得所需薄膜质量后，我们采用深反应离子刻蚀（DRIE）工艺，利用 SOI 上 AlN 材料叠层制备了压电微机械超声换能器（PMUTs）。通过激光多普勒测振仪对所得器件的振动行为进行初步评估，暗示了这些优化 AlN 薄膜在 MEMS 换能器开发中的潜力。
引用
@article{arxiv.2307.03366,
title = {Fabrication and Characterization of AlN-based, CMOS compatible Piezo-MEMS Devices},
author = {Shubham Jadhav and Rudra Pratap},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.03366},
year = {2023}
}