Advanced Electronic Materials· 2026Q1
GHz Yüzey Akustik Dalga Cihazları için Geliştirilmiş Piezoelektrik Yanıtlı Al1−xHfxN İnce Filmleri
Al1−xHfxN Thin Films with Enhanced Piezoelectric Responses for GHz Surface Acoustic Wave Devices
- 2atıf
- Q1SCImago
- 2026yıl
Kısa özet
Alaşımlı alüminyum hafniyum nitrür (AlHfN) ince filmleri, AlN'ye kıyasla çok katlı piezoelektrik katsayı (e14) artışı sergileyerek, geliştirilmiş performansa sahip fonksiyonel GHz yüzey akustik dalga (SAW) rezonatörlerini mümkün kılmaktadır.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Ana noktalar
- AlHfN ince filmleri, güçlü c-ekseni dokusu ve izotropik kafes genişlemesi gösteren reaktif eş-püskürtme yöntemiyle üretildi.
- Hf dahil edilmesi, artan yapısal düzensizliğe rağmen AlN'ye kıyasla piezoelektrik katsayısında (e14) çok katlı bir artışa yol açtı.
- X-ışını soğurma spektroskopisi ile N 2p ve Hf 5d durumları arasındaki çapraz-aralık melezleşmesi gösterildi; bu durum Born etkin yükünü potansiyel olarak artırmaktadır.
- Geliştirilmiş performansa ve verimli hacimsel akustik dalga uyarımına sahip fonksiyonel GHz SAW rezonatörleri sunuldu.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Özet (abstract)
ABSTRACT Ternary compounds obtained by alloying wurtzite AlN with transition metals have emerged as promising materials with significantly enhanced piezoelectric characteristics relative to binary AlN. The increased electromechanical coupling in these compounds boosts the performance of high‐frequency acoustic devices. To date, progress has largely focused on aluminum scandium nitride (), which, while widely deployed, relies on scandium, a costly and critical element that is challenging to refine. Here, we investigate aluminum hafnium nitride () as a more economical and accessible alternative to . Using reactive co‐sputtering on both Si and ‐ substrates, we demonstrate wurtzite thin films () with strong ‐axis texture and nearly isotropic lattice expansion upon Hf incorporation. X‐ray absorption spectroscopy indicates cross‐gap hybridization between N 2 and Hf 5 states, which can enhance the Born effective charge and, thereby, the piezoelectric response. The incorporation of Hf leads to a multifold enhancement in the piezoelectric coefficient, , relative to AlN, despite increasing structural disorder in these thin films. Building on this increased electromechanical coupling, we present functional GHz surface acoustic wave (SAW) resonators that exhibit enhanced performance, as well as efficient excitation of bulk acoustic waves with low propagation losses. These results establish as a promising platform for next‐generation high‐frequency electromechanical devices, with prospects for further piezoelectric enhancements through improved epitaxy.
Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Advanced Electronic Materials, 2026 · DOI ↗
Ücretsiz hesapla devam et
Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.
Web'de ücretsiz devam etGoogle ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.
Telefonda:
Alan: Biyomedikal Mühendislik
Biomedical EngineeringEngineering