KR20100082541A - 표면탄성파 소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표면탄성파 소자에 관한 것으로서, 더욱 세부적으로는 외부 환경 변화에 안정하면서도 삽입손실을 줄일 수 있도록 다결정 3C-SiC 박막을 기반으로 하는 표면탄성파 소자에 관한 것이다.
이러한 표면탄성파 소자는 기판; 상기 기판 상에 형성된 다결정 3C-SiC 박막; 및 상기 다결정 3C-SiC 박막 상에 형성된 다결정 질화알루미늄(AlN) 박막을 포함한다.
따라서, 본 발명은 온도 등과 같은 외부 환경 변화에 대한 표면탄성파 소자의 안정성을 향상시킬 수 있다. 이 때문에, 넓은 온도 범위에 걸쳐 온도에 따른 삽입손실의 변화가 선형적인 표면탄성파 소자 제작이 가능하며, 그 소자의 저삽입손실화가 가능하다. 이와 같이, 극한 환경에서의 소자 신뢰성을 향상시킬 수 있으므로, 그 응용 범위의 확대가 가능하다.
표면탄성파, 질화알루미늄, 3C-SiC, 다결정, 삽입손실

Description

표면탄성파 소자 {SURFACE ACOUSTIC WAVE DEVICE}
본 발명은 표면탄성파 소자에 관한 것으로서, 더욱 세부적으로는 외부 환경 변화에 안정하면서도 삽입손실을 줄일 수 있도록 다결정 3C-SiC 박막을 기반으로 하는 표면탄성파 소자에 관한 것이다.
최근, 이동 통신 기기는 정보화 사회의 발전에 부응하여 그 수요가 급증하고 있다. 상기 이동 통신 기기의 소형화에 가장 크게 기여한 것이 소요되는 전자부품들의 소형화이다. 그 중에서, 핵심 소자로 각광받고 있는 표면탄성파(Surface Acoustic Wave: SAW) 소자는 무선, 셀룰러 통신 및 TV와 같은 RF 및 IF 응용의 대역 통과 필터, 공진기, 지연선 등으로 현재 사용되고 있다. 여기서, 표면탄성파란 압전성(piezoelectricity)을 가지는 물질에 열적, 기계적, 또는 전기적 힘이 가해졌을 때, 그 물질의 입자들의 운동으로부터 발생하는 기계적인 파동을 말한다.
상기 표면탄성파 소자는 그 우수한 특성으로 점차 그 응용폭이 넓어지고 있으며, 고주파화, 저삽입손실화 등과 같은 특성 향상이 추구되고 있다. 이를 위해, 온도 등과 같은 외부 환경 변화에 대한 신뢰성을 확보할 수 있는 기판 재료 및 상기 기판 상에 형성된 압전 박막 재료의 선정 및 그 제조기술, 전극 구조의 설계 등 과 연관된 기술의 고도화가 요구된다.
본 발명은 외부 환경 변화에 대한 안정성을 향상시킬 수 있는 표면탄성파 소자를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 삽입손실을 줄일 수 있는 표면탄성파 소자를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 표면탄성파 소자는 기판; 상기 기판 상에 형성된 다결정 3C-SiC 박막; 및 상기 다결정 3C-SiC 박막 상에 형성된 다결정 질화알루미늄(AlN) 박막을 포함한다.
여기서, 본 발명의 일 측면에 따른 표면탄성파 소자는 상기 기판 및 상기 다결정 3C-SiC 박막 사이에 형성된 실리콘 산화막을 더 포함할 수 있다.
아울러, 본 발명의 일 측면에 따른 표면탄성파 소자는 상기 다결정 질화알루미늄 박막 상에 형성된 입력전극; 및 상기 다결정 질화알루미늄 박막 상에 상기 입력전극과 대응되도록 형성된 출력전극을 더 포함할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
본 발명에 따르면, 온도 등과 같은 외부 환경 변화에 대한 표면탄성파 소자 의 안정성을 향상시킬 수 있다. 이 때문에, 넓은 온도 범위에 걸쳐 온도에 따른 삽입손실의 변화가 선형적인 표면탄성파 소자 제작이 가능하며, 그 소자의 저삽입손실화가 가능하다. 따라서, 극한 환경에서의 소자 신뢰성을 향상시킬 수 있으므로, 그 응용 범위의 확대가 가능하다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 측면에 따른 표면탄성파 소자에 대하여 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에 있어서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소 “상”에 형성되어 있다고 기재된 경우는, 상기 어떤 구성 요소 및 상기 다른 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 있는 경우를 배제하지 않는다. 즉, 상기 어떤 구성 요소는 상기 다른 구성 요소와 직접 접합되어 형성되거나, 또는 상기 어떤 구성 요소 및 상기 다른 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 개재될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 표면탄성파 소자를 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 1에서는 표면탄성파 소자로서 표면탄성파 공진기를 도시하였다. 그러나, 이는 본 발명의 일 측면에 따른 표면탄성파 소자를 설명하기 위한 것이므로, 본 발명은 이에 국한되지 않으며, 기타 다양한 소자에 이용될 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 측면에 따른 표면탄성파 소자(100)는 기판(110), 상기 기판(110) 상에 순차적으로 형성된 실리콘 산화막(SiO2 Layer: 120), 다결정 3C-SiC 박막(130) 및 다결정 질화알루미늄(AlN) 박막(140)을 포함한다. 또한, 상기 표면탄성파 소자(100)는 상기 다결정 질화알루미늄 박막(140) 상에 각각 형성된 입력전극(150) 및 출력전극(160)을 더 포함할 수 있다. 아울러, 상기 표면탄성파 소자(100)는 상기 다결정 질화알루미늄 박막(140) 상에 형성된 반사기(reflector: 170)를 더 포함할 수 있다.
상기 기판(110)으로는 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 실리콘(Si) 기판, 다이아몬드(diamond) 기판, 사파이어(sapphire) 기판, SiC 기판, LiNbO3 기판, LiTaO3 기판 중에서 임의적으로 선택할 수 있다. 그 중에서, 경제적인 관점에서 실리콘 기판을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 실리콘 기판이 갖는 면방위에 따라 상기 실리콘 기판 상에 형성된 실리콘 산화막(120)의 성장 속도, 식각 속도, 및 상기 실리콘 산화막(120) 상에 형성된 다결정 3C-SiC 박막(130)의 결정 방위 등이 달라질 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 측면에 따른 표면탄성파 소자(100)의 압전 특성 등을 고려할 경우, 상기 실리콘 기판은 (100)의 면방위를 가질 수 있으며, 이 경우 우수한 압전특성을 갖는 다결정 질화알루미늄 박막(140) 형성이 용이하므로, 결과적으로 표면탄성파 소자(100)의 특성이 향상될 수 있다.
상기 실리콘 산화막(120)은 높은 열전도성, 우수한 절연특성, 매우 낮은 수분 흡수율, 기체 또는 이온 불순물의 낮은 침투성, 이온들의 낮은 확산속도, 작은 누설 전류 등의 특성을 갖는다.
상기 실리콘 산화막(120)의 형성 방법으로는, 예를 들어, 열산화(thermal oxidation)법, 화학적 기상 증착(Chemical Vapor Deposition: CVD)법, 스퍼터링(sputtering)법, 플라즈마 산화(plasma oxidation)법, 자외선 산화(UV oxidation)법 중에서 임의적으로 선택할 수 있다. 이 외에도, 상기 실리콘 산화막(120)은 상기 기판(110), 예를 들어, 실리콘 기판(110)의 표면이 자연산화됨으로써 형성될 수 있다. 한편, 상기 실리콘 산화막(120)을 필요에 따라 형성하지 않거나 또는 다른 재질의 절연막으로 대체할 수 있다.
상기 다결정 3C-SiC 박막(130)은 상기 다결정 질화알루미늄 박막(140)을 형성하기 위한 버퍼막으로서의 역할을 수행한다. 이는 상기 다결정 3C-SiC 박막(130)의 열팽창계수(Coefficient of Thermal Expansion: CTE)가 다결정 질화알루미늄 박막(140)의 열팽창계수와 거의 유사하고, 아울러 상기 다결정 3C-SiC 박막(130) 및 상기 다결정 질화알루미늄 박막(140)간의 격자부정합(lattice mismatching)이 매우 작기 때문이다.
상기 다결정 3C-SiC 박막(130)은, 일반적으로, 그 결정 구조에 따라 단결정 또는 다결정 형태를 가질 수 있다. 상기 단결정 3C-SiC 박막을, 예를 들어, 상기 실리콘 기판 상에 형성할 경우, 상기 단결정 3C-SiC 박막을 성장시키기 위해서는 높은 성장 온도가 필요하며, 이로 인해 실리콘 기판 및 단결정 3C-SiC 박막 계면에서 큰 잔류 응력(residual stress), 균열(crack), 대략 20% 정도의 격자 부정합(lattice mismatching), 및 큰 열팽창계수의 차이가 나타난다. 그러나, 본 발명의 일 측면에서와 같이, 상기 다결정 3C-SiC 박막(130)을, 예를 들어, 상기 실리콘 산화막(120) 상에 형성할 경우, 그 성장 온도를 낮출 수 있으므로, 상기 단결정 3C-SiC 박막에서 발생하는 문제점들을 감소시키거나 방지할 수 있다.
상기 다결정 3C-SiC 박막(130)의 형성 방법으로는 화학적 기상 증착법, 스퍼터링법 등 중에서 임의적으로 선택할 수 있으며, 이 외에도 기타 다양한 방법을 사용할 수 있다.
상기 다결정 3C-SiC 박막(130)이 갖는 면방위에 따라 상기 다결정 3C-SiC 박막(130) 및 다결정 질화알루미늄 박막(140)간의 경계에서 결함, 예를 들어, 격자 부정합 등이 발생할 수 있다. 이를 최소화하기 위해 상기 다결정 3C-SiC 박막(130)은 (111)의 면방위를 가질 수 있으며, 이 경우 (111) 결정방향을 갖는 다결정 3C-SiC 박막(130) 성장이 용이하며 결정성이 우수한 다결정 질화알루미늄 박막(140) 성장이 가능하기 때문에 표면탄성파 소자(100)의 특성을 향상시킬 수 있다.
상기 다결정 질화알루미늄 박막(140)은 압전 박막으로서, 넓은 밴드갭 에너지, 낮은 유전 손실을 가질 뿐만 아니라 큰 전기저항성, 큰 음향 속도(acoustic velocity), 및 온도 및 화학적 안정성 등을 가지고 있다. 또한, 상기 다결정 질화알루미늄 박막(140)은 작은 온도계수를 가질 뿐만 아니라, 큰 전기기계 결합계수(effective electromechanical coupling coefficient)를 가지고 있다. 또한, 상기 다결정 질화알루미늄 박막(140)은 상기 다결정 3C-SiC 박막(130) 상에서 기판(110)에 대해 c축 배향성을 갖도록 성장할 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(110)으로서 (100)의 면방위를 갖는 실리콘 기판을 사용할 경우, 상기 다결정 질화알루미늄 박막(140)은 (002)의 면방위를 가질 수 있다. 이때, 질화알루미늄 박막(140)이 다결정이면 저온에서 성장이 가능하며 소자제작공정이 쉽다는 장점이 있다. 아 울러, 상기 다결정 질화알루미늄 박막(140)은 (002)의 면방위를 가지면 압전 특성이 우수한 다결정 질화알루미늄 박막(140) 성장이 가능함으로 우수한 특성을 갖는 표면탄성파 소자(100) 제작이 가능하다.
상기 질화알루미늄 박막(140)의 형성 방법으로는 화학적 기상 증착법, 스퍼터링법 등 중에서 임의적으로 선택할 수 있으며, 이 외에도 기타 다양한 방법을 사용할 수 있다.
성장된 다결정 질화알루미늄 박막(140)의 평탄도가 우수할수록 표면탄성파 소자(100)의 특성이 크게 향상될 수 있으므로 상기 다결정 질화알루미늄 박막(140)의 표면 조도는 RMS 10nm 이하일 수 있다.
상기 입력전극(150) 및 출력전극(160)은 서로간에 마치 깍지끼워진 형태, 즉, 빗살무늬형으로 서로 대응되도록 형성될 수 있으며, 2개의 송수신용 변환기(transducer), 즉, IDT(Inter Digital Transducer)를 구성한다. 상기 구조에서는 상기 입력전극(150) 및 출력전극(160)은 각각 극성이 서로 다르게 연속적으로 배열될 수 있다.
상기 반사기(170)는 격자(grating) 구조를 가지면서 입력전극(150) 및 출력전극(160) 각각의 외측에 배치될 수 있으며, 표면탄성파 소자(100)에서 발생하는 파를 반사하는 기능을 한다. 상기 반사기(170)를 필요에 따라 형성하지 않아도 무방하다. 즉, 상기 반사기(170)가 있는 표면탄성파 소자(100)는, 예를 들어, 공진기 필터로 사용될 수 있는 반면, 상기 반사기(170)가 없는 표면탄성파 소자는 트랜스버셜형(transversal type) 필터로 사용될 수 있다.
상기 입력전극(150) 및 출력전극(160), 및 상기 반사기(170)는, 예를 들어, 사진 식각(photolithography) 기술을 통해 형성될 수 있다. 상기 입력전극(150) 및 출력전극(160), 및 상기 반사기(170)는 그 제조 공정 시간 등을 고려하여 동일 재질로 형성될 수 있다. 일 예로, 상기 입력전극(150) 및 출력전극(160), 및 상기 반사기(170)는 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 구리(Cu), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 또는 이들의 합금 등의 재질로 적어도 1층 이상의 적층 구조로 형성될 수 있다.
전술한 구조를 갖는 본 발명의 일 측면에 따른 표면탄성파 소자(100)에서는 상기 입력전극(150)에 걸리는 적절한 주파수의 RF 신호전압의 크기에 따라, 다결정 질화알루미늄 박막(140)의 결정 표면이 팽창, 압축되면서 기계적인 파동이 발생하게 된다. 이때, 상기 발생된 기계적인 파동은 역압전 효과에 의해 출력전극(160)에서 전자파로 바뀌게 되며, 이 과정에서 특정 주파수 성분만 선택될 수 있다. 이러한 표면탄성파 소자(100)는 온도 등과 같은 외부 환경 변화에 대해 신뢰성이 향상될 수 있다. 이를 통해, 넓은 온도 범위에 걸쳐 온도에 따른 삽입손실의 변화가 선형적이면서 작은 삽인손실을 갖는 표면탄성파 소자(100) 제작이 가능하다.
이하, 본 발명을 하기 실시예를 통하여 구체적으로 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
[ 실시예 ]
실시예 : 표면탄성파 소자 제조
면방위가 (100)인 실리콘 웨이퍼, 즉, 기판을 4×6 ㎠의 크기로 절단하여 준 비하였다.
이어, 열산화법을 이용하여 상기 실리콘 웨이퍼 상에 800nm의 두께를 갖는 실리콘 산화막을 형성하였다.
이어, 대기압 화학적 기상증착(APCVD)법을 이용하여 상기 실리콘 산화막 상에 0.5㎛의 두께를 갖는 다결정 3C-SiC 박막을 형성하였다. 이때, 캐리어 가스로서 아르곤 및 수소 가스의 혼합 가스를 사용하고, 전구체로서 헥사메틸디실란(Hexamethyldisilane: HMDS)을 사용하였으며, 증착 온도는 1100℃로 설정하였다.
이어, 40kHz 펄스의(pulsed) 반응성 마그네트론 스퍼터링(magnetron reactive sputtering)법을 이용하여 상기 다결정 3C-SiC 박막 상에 2㎛의 두께를 갖는 다결정 질화알루미늄 박막을 형성하였다. 이때, 알루미늄 타겟(99.999% 순도) 및 기판간의 거리는 8cm였다. 또한, 베이스 압력(base pressure)은 5×10-7 Torr였고, 증착시 가스 유량비는 Ar:N2이 10:1이었으며 그 압력은 3.5×10-3 Torr였다. 또한, 증착 속도는 800-850 Å/min였고, 출력밀도는 12.5W/㎠였고, 기판 온도는 상온이었다.
이어, 사진식각 공정을 이용하여 상기 다결정 질화알루미늄 박막 상에 100nm의 두께를 갖는 입력전극 및 출력전극, 및 반사기를 형성하였다. 이때, 상기 입력전극 및 출력전극, 및 반사기의 재질은 알루미늄이었다. 또한, 입력전극 및 출력전극의 빗살(finger)수는 각각 50개였으며, 전극간 거리는 8㎛였다. 또한, 반사기의 격자폭, 반사기의 갭(gap)은 각각 8㎛였고, 개구(aperture)는 W=60λ였고, 파장(λ =4d)은 32㎛였다. 또한, 중심간 거리는 2240㎛였고, IDT(입력전극 및 출력전극) 및 반사기의 거리는 170㎛였다.
비교예 : 표면탄성파 소자 제조
실리콘 산화막 및 다결정 3C-SiC 박막을 형성하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예와 동일한 과정을 거쳐 표면탄성파 소자를 제조하였다.
표면탄성파 소자 평가
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 표면탄성파 소자에서 다결정 3C-SiC 박막의 X선 회절 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.
도 2를 참조하면, 다결정 3C-SiC 박막의 X선 회절(XRD) 스펙트럼에서 2개의 피크가 나타남을 알 수 있었다. 그 중에서, 강한 피크는 (111)의 면방위에 기인하는 2θ = 35.54°에서 나타났으며, 약한 피크는 (220)의 면방위에 기인하는 2θ = 60.24°에서 나타났다. 이로써, 다결정 3C-SiC 박막의 면방위는 (111)이 우세함을 알 수 있었다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 표면탄성파 소자에서 다결정 질화알루미늄 박막의 X선 회절 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.
도 3을 참조하면, 다결정 질화알루미늄 박막의 X선 회절 스펙트럼에서 3개의 피크가 나타남을 알 수 있었다. 그 중에서, 강한 피크는 (002)의 면방위에 기인하는 2θ = 36.05°에서 나타났으며, 이때 그 반치폭(full width of half maximum: FWHM)은 대략 1.3°였다. 이를 통해, 다결정 질화알루미늄 박막이 기판에 대해 c축으로 우선 배향함을 알 수 있었다. 한편, (102) 및 (103)의 면방위에 각각 기인하 는 2θ = 49.85°, 및 2θ = 66.08°에서 약한 피크가 나타났는데, 이는 질화알루미늄 박막의 압전 특성을 저하시키는 결함들과 연관됨을 추정할 수 있다. 한편, 3C-SiC 박막의 (111) 면방위는 나타나지 않았다. 이는 JCPDS(Joint Committee on Powder Diffraction Standards)의 데이터에 따르면, 3C-SiC 박막의 (111) 면방위의 피크치 및 질화알루미늄 박막의 (002) 면방위의 피크치의 차이가 2θ×0.6°로 극히 작기 때문으로 분석할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 표면탄성파 소자에서 FT-IR 흡수 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.
도 4를 참조하면, 4종류의 신축 진동(stretching vibration)이 나타남을 알 수 있다. 그 중에서, 다결정 3C-SiC와 관련된 피크는 대략 810.1㎝-1에서 나타났고, 이산화 실리콘(SiO2)과 관련된 피크는 대략 1095.6㎝-1에서 나타났고, 우르차이트(wurtzite) 질화알루미늄의 A1(TO) 및 E1(TO) 진동 모드와 관련된 피크는 대략 613.4㎝-1 및 671.2㎝-1 각각에서 나타났다. 질화알루미늄의 Al(TO) 모드는 박막내에서 결정립(grain)의 배향이 혼합되어 나타나는 것과 관련이 있는 반면, El(TO) 모드는 필름의 우선 배향과 관계가 있다. 따라서, E1(TO) 모드의 세기가 A1(TO) 모드의 세기보다 큰 것으로 보아, 상기 다결정 질화알루미늄 박막은 (002)의 면방위를 갖는 것으로 분석된다. 한편, 일반적으로, 면심입방격자(Face-Centered Cubic: FCC) 구조에서 (111) 면방위는 육방정계(hexagonal) 구조에서 (002) 면방위와 잘 정합(matched)된다. 이 때문에, 본 발명의 실시예에 따른 표면탄성파 소자에서 (111) 면방위를 갖는 다결정 3C-SiC 박막 및 (002) 면방위를 갖는 다결정 질화알루미늄 박막의 격자 부정합은 대략 1%로 매우 우수한 특성을 나타내었다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 표면탄성파 소자에서 다결정 질화알루미늄 박막 표면의 원자간력 현미경(AFM) 사진을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 표면탄성파 소자에서 질화알루미늄 박막의 표면 조도는 RMS(root mean square) 9.3nm로 매우 우수함을 알 수 있었다.
도 6은 본 발명의 실시예 및 비교예 각각에 따른 표면탄성파 소자에서 주파수 응답을 나타낸 그래프이다.
도 6의 (b)를 참조하면, 본 발명의 비교예에 따른 표면탄성파 소자는, h/λ = 0.0625 (h= 2 ㎛, λ = 32 ㎛)의 조건에서 5020.8m/s의 표면탄성파 속도 및 156.9 MHz의 공진주파수를 가진 반면, 본 발명의 실시예에 따른 표면탄성파 소자는 비교예와 동일한 조건에서 5174.4 m/s의 표면탄성파 속도 및 161.7 MHz의 공진주파수를 가짐을 알 수 있었다.
도 7은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 표면탄성파 소자에서 온도에 따른 삽입손실의 변화를 나타낸 그래프이다. 도 8은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 표면탄성파 소자에서 온도에 따른 공진주파수의 절편적 변화를 나타낸 그래프이다. 도 7 및 도 8에서는 상기 실시예 및 비교예 각각의 표면탄성파 소자에 대해 30 내지 150℃의 범위에서 Agilent 8802A Network Analyzer를 사용한 평가 결과를 나타냈다.
도 7을 참조하면, 실시예 및 비교예에 따른 표면탄성파 소자에서 30 내지 80℃의 온도 구간에서 온도에 따른 삽입손실의 변화(Delta IL)는 모두 선형적으로 나타났다. 그러나, 비교예에 따른 표면탄성파 소자는 80 내지 150℃의 온도 구간에서 온도에 따른 삽입손실의 변화가 불규칙적으로 나타난 반면, 실시예에 따른 표면탄성파 소자는 선형적으로 나타남을 알 수 있었다. 이때, 실시예에 따른 표면탄성파 소자의 삽입손실은 대략 - 21.92dB였고, 그 변화는 0.033 dB/℃였다. 이를 통해, 본 발명의 실시예가 비교예에 비해 넓은 온도 범위에서 소자 신뢰성이 확보됨을 알 수 있었다.
도 8을 참조하면, 비교예에 따른 표면탄성파 소자에서 온도에 따른 공진주파수의 절편적 변화((f - f0)/f0)가 실시예에 따른 표면탄성파 소자에서 온도에 따른 공진주파수의 절편적 변화보다 더 크게 나타남을 알 수 있었다. 여기서, fo는 30℃에서의 주파수를 나타낸다. 아울러, TCF = (df/dT) x 1/fo의 식으로부터 얻어지는 공진주파수의 온도계수(TCF)는 실시예의 경우가 h/λ = 0.0625에서 -18 ppm/℃으로, 비교예의 -30.8 ppm/℃보다 우수함을 알 수 있었다.
이상 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 표면탄성파 소자를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 표면탄성파 소자에서 다결정 3C-SiC 박막의 X선 회절 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 표면탄성파 소자에서 다결정 질화알루미늄 박막의 X선 회절 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 표면탄성파 소자에서 FT-IR 흡수 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 표면탄성파 소자에서 다결정 질화알루미늄 박막 표면의 원자간력 현미경 사진을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예 및 비교예 각각에 따른 표면탄성파 소자에서 주파수 응답을 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 표면탄성파 소자에서 온도에 따른 삽입손실의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 표면탄성파 소자에서 온도에 따른 공진주파수의 절편적 변화를 나타낸 그래프이다.
{도면의 주요부분에 대한 부호의 설명}
100: 표면탄성파 소자 110: 기판
120: 실리콘 산화막 130: 다결정 3C-SiC 박막
140: 다결정 질화알루미늄 박막 150: 입력전극
160: 출력전극 170: 반사기

Claims (10)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 형성된 다결정 3C-SiC 박막; 및
    상기 다결정 3C-SiC 박막 상에 형성된 다결정 질화알루미늄(AlN) 박막
    을 포함하는 표면탄성파 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판 및 상기 다결정 3C-SiC 박막 사이에 형성된 실리콘 산화막
    을 더 포함하는 표면탄성파 소자.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 다결정 질화알루미늄 박막 상에 형성된 입력전극; 및
    상기 다결정 질화알루미늄 박막 상에 상기 입력전극과 대응되도록 형성된 출력전극
    을 더 포함하는 표면탄성파 소자.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기판은 실리콘(Si) 기판인 것을 특징으로 하는 표면탄성파 소자.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 실리콘 기판은 (100)의 면방위를 갖는 것을 특징으로 하는 표면탄성파 소자.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 다결정 3C-SiC 박막은 (111)의 면방위를 갖는 것을 특징으로 하는 표면탄성파 소자.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 다결정 질화알루미늄 박막은 (002)의 면방위를 갖는 것을 특징으로 하는 표면탄성파 소자.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 다결정 질화알루미늄 박막은 상기 기판에 대해 c축으로 배향된 것을 특징으로 하는 표면탄성파 소자.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 다결정 질화알루미늄 박막의 표면 조도는 RMS 10nm 이하인 것을 특징으로 하는 표면탄성파 소자.
  10. 제1항에 있어서,
    온도에 따른 삽입손실의 변화가 30 내지 150℃에서 실질적으로 선형적인 것을 특징으로 하는 표면탄성파 소자.
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