Etude des caractéristiques d’une couche mince de Nitrure d’aluminium dopée.

L’utilisation des matériaux piézoélectriques a pris un intérêt majeur dans le domaine de l’électronique et l’optoélectronique au cours de ces dernières décennies, car de nombreuses technologies utilisent leurs propriétés fondamentales de matériaux piézoélectriques. Les applications précédentes consistaient en des structures en vrac ; cependant, une évolution vers de meilleures performances et une méthode de fabrication plus simple et plus compatible sont nécessaires. Le nitrure d'aluminium (AlN) est un matériau qui répond à ces critères ; il possède une structure cristalline non centrosymétrique avec un axe c polarisé et présente des propriétés piézoélectriques importantes. En outre, des divers études ont prouvé que l’import d’atomes de scandium dans la structure de l’AlN permit d’amélioré les valeurs des constantes piézoélectriques et diélectriques, n’empêche que ce changement dans sa structure de base laisse un impact sur les autres caractéristiques du matériau , c’est dans ce contexte que nous avons élaboré une étude de simulation en utilisant deux méthodes d’approche afin d’étudier l’effet de la variation du taux de dopage en Scandium dans le Nitrure d’Aluminium (avec 0% < x < 50 %) sur la vitesse acoustique longitudinale, VL, la vitesse acoustique Transversale, VT, le module de Cisaillement, G, et le module de Young, qui ont montré une décroissance de type polynomiale avec l’augmentation du pourcentage de Sc.

Caractérisation électro-acoustique des couches Minces de ScxAl1-xN

L'étude des couches minces de ScxAl1-xN, considéré comme étant un matériau prometteur pour les dispositifs électroniques avancés, met en lumière l'amélioration des propriétés électro-acoustiques du Nitrure d’Aluminium (AlN) grâce au dopage en Scandium. Dans ce contexte, nous nous sommes intéressé à l’étude de l’effet de la variation du pourcentage de dopage de Scandium dans le matériau d’AlN sur la vitesse acoustique, vl, l’impédance acoustique, Zl, ainsi que la constante piézoélectrique, d33, par la suite nous avons étudié ce même effet de variation sur la fréquence de résonance, f_s, et d’antirésonance, f_p, d’un résonateur à ondes acoustiques de volume, BAW, et de ce fait; nous avons illustré l’impact de cette variation sur le coefficient du couplage électromagnétique, k_t^2, qui d’après nos simulations se trouves être proportionnel à l’élévation du taux de dopage de Sc dans la structure ScxAl1-xN.