| 研究課題/領域番号 |
21K04168
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21050:電気電子材料工学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
Anggraini SriAyu 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (80784123)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
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| キーワード | piezoelectric / polarity inversion / thin films / sputtering / nitride / ScAlN / AlN / polarity / defect / vacancy / Piezoelectricity / aluminum nitride / scandium / thin film |
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| 研究開始時の研究の概要 |
This proposal aims to control the polarization direction of ScAlN piezoelectric thin films by forming cation vacancy and/or anion vacancy via doping.On application side, we will be the first to report the fabrication of N-polar ScAlN via doping that will significantly improve the capability of the current RF filter. On scientific aspect, I expect to gain fundamental understanding on the role of cation/anion vacancy on polarity inversion in nitride materials.
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| 研究成果の概要 |
本研究でケイ素（Si),ゲルマニウム（Ge)およびスズ（Sn)添加によるScAlNの圧電薄膜の分極は、アルミ極性（Al-polar)から窒素極性（N-polar)に反転した。SiまたはGe添加による極性反転した際の圧電定数d３３の値は大きく変わらなかった。しかし、SiまたはGe添加の方法で高濃度Sc薄膜の極性は反転しなかった。炭素（C)を添加すると、ScAlNの極性は変わらず、分極反転は起こらなかった。SiまたはGeを添加するとアルミニウム欠陥（カチオン欠陥）を発生することで分極反転し、Cを添加する場合は窒素欠陥（アニオン欠陥）を発生することで分極反転は起こらない、と考えております。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
This study has successfully develop N-polar ScAlN-based thin films, including elucidate polarity control mechanism, which is expected to accelerate the realization of next-generation of radio frequency (RF) filter that will be useful for future telecommunication.
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