研究課題/領域番号 |
18K19037
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研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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配分区分 | 基金 |
審査区分 |
中区分30:応用物理工学およびその関連分野
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研究機関 | 早稲田大学 |
研究代表者 |
柳谷 隆彦 早稲田大学, 理工学術院, 准教授 (10450652)
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研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2021-03-31
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研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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配分額 *注記 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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キーワード | 圧電薄膜デバイス / BAWフィルタ / FBAR / AlN / 圧電デバイス / 圧電薄膜 |
研究成果の概要 |
FBAR(薄膜音響共振子)と呼ばれる周波数フィルタには、窒化物圧電材料が実用化されている。近年、希土類(Sc:スカンジウム)をAlNに添加することにより、圧電性が5倍以上に増幅することが発見されている。圧電性の大きさは直接、フィルタのバンド幅と挿入損失を決定づける。本研究では、RFマグネトロンスパッタリング法でCeAlN薄膜を成長させた。ω走査ロッキングカーブ半値幅3.3°の良好な結晶配向性が得られた。CeAlN薄膜の電気機械結合係数kt2は4.4%で良好な圧電特性を示した。
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研究成果の学術的意義や社会的意義 |
圧電性の大きさは直接、スマートフォンのRFフィルタのバンド幅と挿入損失を決定づける。窒化物圧電薄膜の研究は各メーカにおいて急速に進み、現在は大面積量産技術およびデバイスへの搭載技術が確立され、産業化されている。 これまで計算化学では、多くの希土類とAlN, GaN, InNの組み合わせで圧電性増幅が予測されている。しかしながら、実験的には、希土類添加について世界中で大量の実験が行われているにも関わらず、探索研究は頭打ちになっている。本研究では、安価なCeとAlNの組み合わせおいて、結晶成長に成功し、圧電性を実験的に測定した。
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