Investigación de las Propiedades Elásticas de Películas delgadas de WO Soportadas en Cuarzo en Dispositivos de Sensado de Ondas Acústicas Superficiales
Autores: Arab, Madjid; Madigou, Véronique; Chevallier, Virginie; Turquat, Christian; Leroux, Christine
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Investigación de las Propiedades Elásticas de Películas delgadas de WO Soportadas en Cuarzo en Dispositivos de Sensado de Ondas Acústicas Superficiales
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales electrónicos, ópticos y magnéticos
Palabras clave
Películas de trióxido de tungsteno
Dispositivos de ondas acústicas superficiales
Propiedades elásticas
Películas delgadas
Frecuencia resonante
Pérdidas acústicas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio tiene como objetivo discutir los resultados teóricos y experimentales combinados de las propiedades elásticas de las películas de trióxido de tungsteno soportadas en un resonador de cuarzo (YX)/45 grados/10 grados para formar dispositivos de onda acústica superficial (SAW). Los sistemas SAW con diferentes grosores de películas delgadas de WO fueron imagen y caracterizados estructuralmente mediante difracción de rayos X, microscopía de fuerza atómica y microscopía electrónica de transmisión. Las películas de WO depositadas (100, 200 y 300 nm de grosor) cristalizaron en una única fase monoclínica. Las propiedades acoustoeléctricas del sistema SAW se obtuvieron combinando simulaciones teóricas con mediciones experimentales. La modelización de los dispositivos SAW se ha realizado mediante los métodos de elementos finitos y elementos de contorno (FEM/BEM). Las constantes elásticas de las películas a temperatura ambiente se evaluaron a través de experimentos de admitancia eléctrica a la luz de cálculos teóricos. El efecto gravimétrico de las capas depositadas se observa por un desplazamiento de la frecuencia de resonancia a valores más bajos a medida que aumenta el grosor de las películas. Además, las pérdidas acústicas se ven afectadas por las pérdidas dieléctricas de las películas de WO mientras que la frecuencia resonante disminuye casi linealmente. Los dispositivos SAW revelaron campos de desplazamiento fuertes con bajas pérdidas acústicas en función de los grosores de WO. Para todas las capas depositadas, los módulos de Young medidos y las razones de Poisson son 8 GPa y 0.5, respectivamente.
Descripción
Este estudio tiene como objetivo discutir los resultados teóricos y experimentales combinados de las propiedades elásticas de las películas de trióxido de tungsteno soportadas en un resonador de cuarzo (YX)/45 grados/10 grados para formar dispositivos de onda acústica superficial (SAW). Los sistemas SAW con diferentes grosores de películas delgadas de WO fueron imagen y caracterizados estructuralmente mediante difracción de rayos X, microscopía de fuerza atómica y microscopía electrónica de transmisión. Las películas de WO depositadas (100, 200 y 300 nm de grosor) cristalizaron en una única fase monoclínica. Las propiedades acoustoeléctricas del sistema SAW se obtuvieron combinando simulaciones teóricas con mediciones experimentales. La modelización de los dispositivos SAW se ha realizado mediante los métodos de elementos finitos y elementos de contorno (FEM/BEM). Las constantes elásticas de las películas a temperatura ambiente se evaluaron a través de experimentos de admitancia eléctrica a la luz de cálculos teóricos. El efecto gravimétrico de las capas depositadas se observa por un desplazamiento de la frecuencia de resonancia a valores más bajos a medida que aumenta el grosor de las películas. Además, las pérdidas acústicas se ven afectadas por las pérdidas dieléctricas de las películas de WO mientras que la frecuencia resonante disminuye casi linealmente. Los dispositivos SAW revelaron campos de desplazamiento fuertes con bajas pérdidas acústicas en función de los grosores de WO. Para todas las capas depositadas, los módulos de Young medidos y las razones de Poisson son 8 GPa y 0.5, respectivamente.