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https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2412
Tipo: | Tese |
Título: | Dispositivos de ondas acústicas de superfície com base em filmes de nitreto de alumínio depositados por processos a plasma |
Autor(es): | CUNHA, Cícero Luiz Alves |
Primeiro Orientador: | PIMENTA, Tales Cleber |
Resumo: | 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. |
Abstract: | The study of thin films of aluminum nitride (AlN) and devices constructed involving surface acoustic waves (SAW) technology is complex. However, this work serves as a basis for the development of SAW devices, such as filters with high selectivity, resonators, identification tags, delay lines, pulse compressors, different sensors (pressure, temperature, biosensors). Devices constructed on AlN films use wireless technology and are capable of operation in harsh environments without suffering degradation. The activity took place on four fronts: the first one refers to the synthesis of AlN thin films, and aimed at the establishment of criteria to characterize the deposition of AlN films by reactive RF magnetron sputtering; the second concerns the application of the techniques of analysis by X-ray diffraction (XRD), infra-red spectroscopy with Fourier transform (FTIR), Raman spectroscopy, profilometry and spectroscopy by Rutherford backscattering (RBS); the third front refers to the project of new SAW devices and Photolithography; the fourth is the acoustic characterization using a network Analyzer, and aimed at the determination of the SAW velocity, electromechanical coupling coefficient and frequency response of the devices. This work performed a study of the main problems involved in the deposition of aluminum nitride films, with good texturing AlN (100), and highly crystalline. It was studied the influence of the high SAW velocity of AlN films on the manufacture of SAW devices. The main characteristic parameters of the SAW devices performance, manufactured in the delay line configuration, were analyzed. It was suggested a new method of estimation of SAW speed based on the impulse response of the devices constructed. Hence this new method is more extensive than those found in the scientific literature. The results of the analysis of AlN films are consistent with those found in specialized literature. It was possible to construct SAW devices based on the AlN(100)/Si(100) structure. The SAW devices showed a satisfactory response in the frequency domain and their characteristic parameters were determined. |
Palavras-chave: | 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 |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELÉTRICA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal de Itajubá |
Sigla da Instituição: | UNIFEI |
metadata.dc.publisher.department: | IESTI - Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologia da Informação |
metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação: Doutorado - Engenharia Elétrica |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2412 |
Data do documento: | 5-Mar-2021 |
Aparece nas coleções: | Teses |
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