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イオンビーム照射による異常3次元配向構造をもつウルツ鉱薄膜の創製

Research Project

Project/Area Number 13J05891
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Thin film/Surface and interfacial physical properties
Research InstitutionNagoya Institute of Technology

Principal Investigator

鈴木 雅視  名古屋工業大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
KeywordsAlN薄膜 / 極性反転多層膜 / 薄膜共振子 / 螺旋構造膜 / IBAD / ウルツ鉱(AlN)薄膜 / イオンビームアシスト成膜 / 結晶配向制御 / 極性制御
Outline of Annual Research Achievements

[c軸垂直極性反転AlN多層膜共振子]
単層AlN薄膜共振子は携帯電話用周波数フィルタで実用化なされている.単層AlN薄膜を極性反転多層膜に置き換えた共振子では高次モードでの共振となり,将来の通信端末用周波数フィルタに必要となる高周波数動作や高耐電力化が可能となる.前年度の研究において,イオン照射による,下地に依存しない極性制御に成功している.そこで,イオン照射による極性制御法を用いて+極性AlN薄膜上に-極性膜を形成することで,2層の極性反転構造が形成できるか調査した.共振子の共振モードを観察すると基本モードが抑制され,二次モードで共振した .この結果からイオン照射による極性制御では下層の極性に依存せずに極性を反転させることが可能であり,極性反転構造が実現できることが分かった.
[3次元構造(螺旋構造)をもつc軸平行AlN系多層膜の形成]
螺旋構造としては,DNAや液晶が一般的に知られる.螺旋構造は円偏光二色性を有する.非線形光学特性を有するc軸平行AlN薄膜を用いて螺旋構造を形成することにより,螺旋構造による円偏光二色性と非線形光学特性のハイブリッド化が可能になるかもしれない.一方,前年度研究において,成膜中のイオンビーム照射よるc軸平行AlN薄膜の形成の際に照射面内方向を反転させることで,c軸平行AlN薄膜内の極性方向が反転することを見出した,そこで本年度研究では,イオンビーム照射面内方向を様々変化させることで,c軸平行螺旋構造AlN薄膜の形成を試みた.結晶成長方向を極点X線回折法により評価したところ,照射方向を連続的に変化させることでc軸平行AlN薄膜の面内結晶成長方向も連続的に変化し,c軸面内方向が連続的に回転したc軸平行螺旋構造が形成されていることが確認できた.

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2015 2014 2013

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (13 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Polarity-inverted ScAlN film growth by ion beam irradiation and application to overtone acoustic wave (000-1)/(0001) film resonators2014

    • Author(s)
      Masashi Suzuki, Takahiko Yanagitani, and Hiroyuki Odagawa
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: 104 Issue: 17 Pages: 172905-172905

    • DOI

      10.1063/1.4874840

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Electromechanical coupling and gigahertz elastic properties of ScAlN films near phase boundary2014

    • Author(s)
      Takahiko Yanagitani and Masashi Suzuki
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: 105 Issue: 12 Pages: 122907-122907

    • DOI

      10.1063/1.4896262

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Enhanced piezoelectricity in YbGaN films near phase boundary2014

    • Author(s)
      Takahiko Yanagitani, Masashi Suzuki
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: 104 Issue: 8 Pages: 8291-8291

    • DOI

      10.1063/1.4866969

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Significant shear mode softening in a c-axis tilt nanostructured hexagonal thin fil m induced by a self-shadowing effect2013

    • Author(s)
      Takahiko Yanagitani, Masashi Suzuki
    • Journal Title

      Scripta Materialia

      Volume: 69(10) Issue: 10 Pages: 724-727

    • DOI

      10.1016/j.scriptamat.2013.08.011

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 陽極RFバイアス法による2次モード(000-1)/(0001)ScAlN FBAR2015

    • Author(s)
      鈴木雅視,柳谷隆彦
    • Organizer
      圧電材料・デバイスシンポジウム2015
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      2015-02-18 – 2015-02-19
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 陽極RFバイアス成膜法による2次モード極性反転ScAlN多層FBAR2014

    • Author(s)
      鈴木雅視, 柳谷隆彦
    • Organizer
      超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウムUSE2014
    • Place of Presentation
      明治大学
    • Year and Date
      2014-12-03 – 2014-12-05
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] イオン照射によるc軸垂直配向ScAlN薄膜の極性反転現象2014

    • Author(s)
      鈴木雅視, 柳谷隆彦
    • Organizer
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-20
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] RF bias induced polarity inversion of ScAlN film for overtone mode BAW resonator2014

    • Author(s)
      Masashi Suzuki and Takahiko Yanagitani
    • Organizer
      2014 IEEE Ultrasonics Symposium
    • Place of Presentation
      chicago hilton
    • Year and Date
      2014-09-03 – 2014-09-06
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] イオン照射による極性反転ScAlN薄膜の形成と高次モードFBARへの応用2014

    • Author(s)
      鈴木雅視, 柳谷隆彦
    • Organizer
      第43回 EMシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京理科大学
    • Year and Date
      2014-06-05 – 2014-06-06
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] c軸傾斜ScAlN薄膜の擬i似すべりモード電気機械結合係数2014

    • Author(s)
      鈴木雅視, 片田克吉, 柳谷隆彦
    • Organizer
      圧電材料・デバイスシンポジウム2014.
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] イオンビーム照射成膜によるc軸垂直配向希土類GaN薄膜の形成2014

    • Author(s)
      鈴木雅視, 柳谷隆彦
    • Organizer
      2014年春季第61回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      青山学院大学
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Enhancement of electromechanical coupling kt in rare earth doped c-axis oriented GaN films2013

    • Author(s)
      Masashi Suzuki, Yanagitani Takahiko
    • Organizer
      2013 Joint UFFC, EFTF and PMF Symposium
    • Place of Presentation
      Prague Congress Centre
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Electromechanical coupling kt and GHz longitudinal wave velocity in ScAlN film s near phase boundary2013

    • Author(s)
      Masashi Suzuki, Yanagitani Takahiko
    • Organizer
      2013 Joint UFFC, EFTF and PMF Symposium
    • Place of Presentation
      Prague Congress Centre
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 講濱奨励賞受賞記念講演イオンビーム照射成膜によるAlN薄膜の極性・配向制御および極性反転多層構造の形成2013

    • Author(s)
      鈴木雅視, 柳谷隆彦
    • Organizer
      2013年秋季第74回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      同志社大学
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] イオンビームアシスト成膜法によるc軸平行螺旋構造AlN薄膜の形成2013

    • Author(s)
      鈴木雅視, 柳谷隆彦
    • Organizer
      2013年秋季第74回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      同志社大学
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Temperature coefficient of elastic and GHz piezoelectric properties in ScAlN films2013

    • Author(s)
      Masashi Suzuki, Yanagitani Takahiko
    • Organizer
      The 34th Symposium on Ultrasonic Electronics USE 2012
    • Place of Presentation
      同志社大学
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] c-axis parallel oriented multilayer AlN film grown by ion-beam assisted deposition2013

    • Author(s)
      Masashi Suzuki, Takahiko Yanagitani
    • Organizer
      第23回日本MRS年次大会
    • Place of Presentation
      横浜情報文化センター
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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