2021.01.07 【2021年注目の先端技術特集 】ＪＳＴが 窒化ガリウムでMEMS振動子開発

［図1］両持ち梁型GaN系MEMS振動子の作製。開発したGaN結晶膜で両持ち梁型のMEMS振動子を作製した。Si基板上GaN薄膜成長層に、スピンコーティングでフォトレジストを塗布し、レーザー描画でマスクを作製。さらにドライエッチングでGaNとAlNを削り取り、化学エッチングでフォトレジストを除去し、Siを離型した

［図1］両持ち梁型GaN系MEMS振動子の作製。開発したGaN結晶膜で両持ち梁型のMEMS振動子を作製した。Si基板上GaN薄膜成長層に、スピンコーティングでフォトレジストを塗布し、レーザー描画でマスクを作製。さらにドライエッチングでGaNとAlNを削り取り、化学エッチングでフォトレジストを除去し、Siを離型した

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［図1］両持ち梁型GaN系MEMS振動子の作製。開発したGaN結晶膜で両持ち梁型のMEMS振動子を作製した。Si基板上GaN薄膜成長層に、スピンコーティングでフォトレジストを塗布し、レーザー描画でマスクを作製。さらにドライエッチングでGaNとAlNを削り取り、化学エッチングでフォトレジストを除去し、Siを離型した
［図2］GaN系MEMS振動子の座屈モードの温度依存性。左：周波数温度係数（TCF）。最高で約マイナス5ppm／Kと、低いTCFが得られた。右：品質係数（Q値）。10万以上と、GaN系MEMS振動子としては最高値を達成した。温度上昇に伴う変化が少なく、600ケルビンまで上昇しても悪化しなかった

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