1 中国科学院 上海微系统与信息技术研究所 信息功能材料国家重点实验室，上海 200050
2 中国科学院大学，北京 100049
3 上海集成电路材料研究院，上海 200050
该文基于掺钪AlN薄膜制备了高次谐波体声波谐振器(HBAR)，研究了钪(Sc)掺杂浓度对AlN压电薄膜材料特性及器件性能的影响。研究表明，当掺入Sc的摩尔分数从0增加到25%时，压电应力系数e33增加、刚度CD33下降，导致Al1-xScxN压电薄膜的机电耦合系数k2t从5, 6%提升至15, 8%，从而使HBAR器件的有效机电耦合系数(k2eff)提升了3倍。同时，当Sc掺杂摩尔分数达25%时，Al1-xScxN(x为Sc掺杂摩尔分数)压电薄膜的声速下降13%，声学损耗提高，导致HBAR器件的谐振频率和品质因数降低。
高次谐波体声波谐振器(HBAR) 压电薄膜 掺钪AlN 机电耦合系数 high-overtone bulk acoustic resonator(HBAR) AlN AlN piezoelectric thin film aluminum scandium nitride electromechanical coupling coefficient
