Dispositivos de ondas acústicas de superfície com base em filmes de nitreto de alumínio depositados por processos a plasma

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: CUNHA, Cícero Luiz Alves
• Orientador(a): PIMENTA, Tales Cleber
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Itajubá
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação: Doutorado - Engenharia Elétrica
• Departamento: IESTI - Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologia da Informação
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Filmes finos; Nitreto de alumínio; Onda acústica de superfície; Velocidade SAW; Dispositivo SAW; Piezoelétrico; RBS; Raman; Modos fônons; FTIR; Pulverização reativa com magnetron e RF; Estrutura wurtzita; Litografia; Difração de raios-X; XRD; AlN(100); Acoplamento eletromecânico; Plasma; Caracterização elétrica; Parâmetros de espalhamento
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELÉTRICA
• Link de acesso: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2412

O estudo dos filmes finos de nitreto de alumínio (AlN) e dos dispositivos construídos envolvendo a tecnologia de ondas acústicas de superfície (OAS) é complexo. Contudo, este trabalho serve de base no desenvolvimento de dispositivos SAW, tais como filtros com alta seletividade, ressonadores, etiquetas de identificação, linhas de retardo, compressores de pulsos, sensores diversos (pressão, temperatura, biosensores). Os dispositivos construídos sobre filmes de AlN usam a tecnologia sem fio e são capazes de operar em ambientes agressivos sem sofrerem degradação. A atividade se deu em quatro frentes: a primeira refere-se à síntese de filmes finos AlN, e visou ao estabelecimento de critérios a fim de caracterizar a deposição dos filmes AlN por pulverização reativa com magnetron e RF; a segunda diz respeito à aplicação das técnicas de análise por difração de raios-X (XRD), espectroscopia por infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia Raman, perfilometria e espectroscopia por espalhamento Rutherford (RBS); a terceira refere-se ao projeto de novos dispositivos SAW e fotolitografia; a quarta trata-se da caracterização acústica usando um analisador de rede, e visou-se a determinação da velocidade da SAW, coeficiente de acoplamento eletromecânico e resposta em frequência dos dispositivos. Neste trabalho, realizou-se um estudo dos principais problemas envolvidos na deposição dos filmes de nitreto de alumínio, com boa texturização AlN(100), e altamente cristalinos. Estudou-se a influência da alta velocidade SAW desses filmes de AlN sobre a confecção dos dispositivos SAW. Os principais parâmetros característicos do comportamento dos dispositivos SAW, fabricados na configuração de linha de retardo, foram analisados. Sugeriu-se um novo método de estimativa da velocidade SAW com base na resposta ao impulso dos dispositivos construídos. Donde esse novo método é mais abrangente que os encontrados na literatura científica. Os resultados das análises dos filmes AlN são coerentes com os encontrados na literatura especializada. Foi possível construir dispositivos SAW com base na estrutura AlN(100)/Si(100). Os dispositivos SAW mostraram uma resposta no domínio da frequência satisfatória e seus parâmetros característicos foram determinados.