High-Temperature Acoustic and Electric Characterization of Ferroelectric Al₀.₇Sc₀.₃N Films

铁电性 材料科学 表征(材料科学) 电容器 分析化学(期刊) 凝聚态物理 光电子学 电气工程 电介质 物理 纳米技术 电压 化学 工程类 有机化学
作者
Jialin Wang,Mingyo Park,Azadeh Ansari
出处
期刊:Journal of microelectromechanical systems [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:31 (2): 234-240 被引量:26
标识
DOI:10.1109/jmems.2022.3147492
摘要

This work presents the experimental measurements and analysis of high-temperature electric and acoustic characterization of ferroelectric film bulk acoustic resonators (FBARs) based on sputtered aluminum scandium nitride (Al 0.7 Sc 0.3 N) films. We recently reported a decreasing trend of the coercive field versus temperature and observed a three-fold reduction of the coercive field from 3MV/cm at room temperature to 1MV/cm at 600K. This work further studies the detailed electro-acoustic properties of Al 0.7 Sc 0.3 N thin films and FBARs at elevated temperatures. Such studies are critical given the high-power operation and self-heating issues related to 5G acoustic filters. Here, the polarization-dependent capacitance behavior of the metal-ferroelectric-metal (MFM) capacitor is studied in detail at various temperatures up to 600K. At 600K, we measured the DC I-V curves and showed clear resistance switching at a reduced voltage of ~100 V compared to room temperature. Furthermore, the resonance frequency of FBARs is tested at varying temperatures up to 600K. We applied +/-100V DC bias and concluded that under the same DC bias conditions, a frequency tuning of ~3% is measured at 600K, which is about 3 times larger than at room temperature. The FBARs demonstrate two operating states: metal-polar and N-polar and the electromechanical coupling coefficient ( $k_{\mathbf {t}}^{\mathbf {2}}$ ) can be tuned with DC bias. This unique behavior paves a path forward for $k_{\mathbf {t}}^{\mathbf {2}}$ and frequency modulation in ferroelectric resonator elements. [2021-0214]
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科目三应助李悟尔采纳,获得10
刚刚
Akim应助细心摇伽采纳,获得10
1秒前
3秒前
kk发布了新的文献求助10
3秒前
科研通AI6.1应助夏夏采纳,获得10
3秒前
4秒前
十一完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
super chan发布了新的文献求助10
6秒前
ykyuan完成签到,获得积分10
6秒前
Developing_human完成签到,获得积分10
6秒前
不赖床的科研狗完成签到,获得积分10
6秒前
科研猫完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
zhumeng完成签到,获得积分10
8秒前
杂粮奶酪包完成签到,获得积分20
8秒前
嘟嘟嘟发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
ckx发布了新的文献求助10
10秒前
watgos完成签到,获得积分10
13秒前
科研小白完成签到,获得积分10
14秒前
Lalabcdefgood发布了新的文献求助10
14秒前
LiuZfosu应助杂粮奶酪包采纳,获得10
15秒前
Echo发布了新的文献求助30
15秒前
VanillaTwilight完成签到,获得积分10
16秒前
Lucas应助M__M采纳,获得100
17秒前
codeaslife关注了科研通微信公众号
17秒前
18秒前
黑黑黑完成签到,获得积分10
18秒前
LordRedScience完成签到,获得积分10
19秒前
wx发布了新的文献求助10
19秒前
22秒前
25秒前
咕噜肉完成签到,获得积分10
26秒前
风凌完成签到 ,获得积分10
28秒前
今后应助ckx采纳,获得10
28秒前
30秒前
kk完成签到,获得积分10
32秒前
胖虎完成签到,获得积分10
33秒前
Fair完成签到,获得积分10
33秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
Handbook of Optical Systems,Volume 6:Advanced Physical Optics 666
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6513092
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8306539
关于积分的说明 17746790
捐赠科研通 5615168
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2924046
邀请新用户注册赠送积分活动 1901150
关于科研通互助平台的介绍 1762850