Structures piézoélectrique à fort coefficient ...
Document type :
Autre communication scientifique (congrès sans actes - poster - séminaire...)
Title :
Structures piézoélectrique à fort coefficient de couplage pour des applications MEMS
Author(s) :
Aitayad, Reda [Auteur]
Matériaux et Acoustiques pour MIcro et NAno systèmes intégrés - IEMN [MAMINA - IEMN]
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 [IEMN]
Carlier, Julien [Auteur]
Université Polytechnique Hauts-de-France [UPHF]
Matériaux et Acoustiques pour MIcro et NAno systèmes intégrés - IEMN [MAMINA - IEMN]
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 [IEMN]
Remiens, Denis [Auteur]
Université Polytechnique Hauts-de-France [UPHF]
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 [IEMN]
Matériaux et Acoustiques pour MIcro et NAno systèmes intégrés - IEMN [MAMINA - IEMN]
Campistron, Pierre [Auteur]
Université Polytechnique Hauts-de-France [UPHF]
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 [IEMN]
Matériaux et Acoustiques pour MIcro et NAno systèmes intégrés - IEMN [MAMINA - IEMN]
Dahmani, Hatem [Auteur]
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 [IEMN]
Université Polytechnique Hauts-de-France [UPHF]
Dogheche, Karim [Auteur]
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 [IEMN]
Franche-Comté Électronique Mécanique, Thermique et Optique - Sciences et Technologies (UMR 6174) [FEMTO-ST]
Toubal, Malika [Auteur]
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 [IEMN]
Université Polytechnique Hauts-de-France [UPHF]
Matériaux et Acoustiques pour MIcro et NAno systèmes intégrés - IEMN [MAMINA - IEMN]
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 [IEMN]
Carlier, Julien [Auteur]

Université Polytechnique Hauts-de-France [UPHF]
Matériaux et Acoustiques pour MIcro et NAno systèmes intégrés - IEMN [MAMINA - IEMN]
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 [IEMN]
Remiens, Denis [Auteur]

Université Polytechnique Hauts-de-France [UPHF]
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 [IEMN]
Matériaux et Acoustiques pour MIcro et NAno systèmes intégrés - IEMN [MAMINA - IEMN]
Campistron, Pierre [Auteur]

Université Polytechnique Hauts-de-France [UPHF]
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 [IEMN]
Matériaux et Acoustiques pour MIcro et NAno systèmes intégrés - IEMN [MAMINA - IEMN]
Dahmani, Hatem [Auteur]
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 [IEMN]
Université Polytechnique Hauts-de-France [UPHF]
Dogheche, Karim [Auteur]
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 [IEMN]
Franche-Comté Électronique Mécanique, Thermique et Optique - Sciences et Technologies (UMR 6174) [FEMTO-ST]
Toubal, Malika [Auteur]

Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 [IEMN]
Université Polytechnique Hauts-de-France [UPHF]
Conference title :
Journées Acoustique & Instrumentation, JAI2023 : evolution et applications, Journées Thématiques de la section Electronique du Club EEA
Conference organizers(s) :
Club EEA
City :
Cergy - Paris
Country :
France
Start date of the conference :
2023-10-12
Keyword(s) :
Acoustique
HAL domain(s) :
Sciences de l'ingénieur [physics]/Acoustique [physics.class-ph]
Sciences de l'ingénieur [physics]
Sciences de l'ingénieur [physics]/Electronique
Sciences de l'ingénieur [physics]
Sciences de l'ingénieur [physics]/Electronique
French abstract :
L'oxyde de zinc présente la réponse piézoélectrique la plus forte parmi les semi-conducteurs à liaison tétraédrique ; par conséquent, il a été largement utilisé dans les systèmes microélectromécaniques tels que les capteurs ...
Show more >L'oxyde de zinc présente la réponse piézoélectrique la plus forte parmi les semi-conducteurs à liaison tétraédrique ; par conséquent, il a été largement utilisé dans les systèmes microélectromécaniques tels que les capteurs et actionneurs, ainsi que dans le domaine des communications comme dispositifs à ondes acoustiques de surface. L'objectif de ce travail est la conception des transducteurs BAW à base de ZnO opérant à des fréquences de l'ordre du Gigahertz, ayant d'une part une bonne transmission des vibrations et d'autre part une impédance électrique adapté (50 Ω), pour des applications MEMS en particulier des applications de contrôle.Dans ce travail, nous présentons la corrélation entre les conditions de préparation, la microstructure et le comportement électrique des couches minces ZnO déposées par pulvérisation cathodique sur des wafers silicium Si. La cristallinité et la morphologie des couches minces ont été analysées par diffraction des rayons X (XRD) et microscopie électronique balayage (MEB), la caractérisation des transducteurs a été réalisée à l'aide d'un analyseur de réseau vectoriel avec une bande de fréquence entre 300 kHz - 8 GHz.Des films de ZnO de haute qualité présentant une forte orientation de l'axe C sont obtenus grâce à des conditions optimales de dépôt par pulvérisation. L'homogénéité de l'épaisseur ainsi que la vitesse de dépôt ont été rigoureusement contrôlées. Une modélisation de la réponse électrique du transducteur selon le modèle d'Auld a permis de concevoir sa géométrie (épaisseur et diamètre) pour une fréquence de résonance donnée. Les transducteurs ont manifesté une réponse acoustique et électrique satisfaisante, la perte d'insertion a été mesurée à la résonance à partir du coefficient de réflexion S11(f). Un recuit des transducteurs à 400°C a significativement amélioré leurs caractéristiques, montrant une amélioration d'environ 30%.Show less >
Show more >L'oxyde de zinc présente la réponse piézoélectrique la plus forte parmi les semi-conducteurs à liaison tétraédrique ; par conséquent, il a été largement utilisé dans les systèmes microélectromécaniques tels que les capteurs et actionneurs, ainsi que dans le domaine des communications comme dispositifs à ondes acoustiques de surface. L'objectif de ce travail est la conception des transducteurs BAW à base de ZnO opérant à des fréquences de l'ordre du Gigahertz, ayant d'une part une bonne transmission des vibrations et d'autre part une impédance électrique adapté (50 Ω), pour des applications MEMS en particulier des applications de contrôle.Dans ce travail, nous présentons la corrélation entre les conditions de préparation, la microstructure et le comportement électrique des couches minces ZnO déposées par pulvérisation cathodique sur des wafers silicium Si. La cristallinité et la morphologie des couches minces ont été analysées par diffraction des rayons X (XRD) et microscopie électronique balayage (MEB), la caractérisation des transducteurs a été réalisée à l'aide d'un analyseur de réseau vectoriel avec une bande de fréquence entre 300 kHz - 8 GHz.Des films de ZnO de haute qualité présentant une forte orientation de l'axe C sont obtenus grâce à des conditions optimales de dépôt par pulvérisation. L'homogénéité de l'épaisseur ainsi que la vitesse de dépôt ont été rigoureusement contrôlées. Une modélisation de la réponse électrique du transducteur selon le modèle d'Auld a permis de concevoir sa géométrie (épaisseur et diamètre) pour une fréquence de résonance donnée. Les transducteurs ont manifesté une réponse acoustique et électrique satisfaisante, la perte d'insertion a été mesurée à la résonance à partir du coefficient de réflexion S11(f). Un recuit des transducteurs à 400°C a significativement amélioré leurs caractéristiques, montrant une amélioration d'environ 30%.Show less >
Language :
Français
Peer reviewed article :
Oui
Audience :
Nationale
Popular science :
Non
Source :