Im Zuge des Projekts »PiTrans« ist es gelungen, mit Hilfe von Aluminiumscandiumnitrid (AlScN) elektroakustische Bauteile für Smartphones zu realisieren, die diesen Anforderungen entsprechen. AlScN ist eines der vielversprechendsten Materialien um Aluminiumnitrid (AlN) abzulösen, das in herkömmlichen RF-Filtern von Mobilfunkgeräten genutzt wird. Durch das Beifügen von Scandium (Sc) zu AlN wird die elektromechanische Kopplung und der piezoelektrische Koeffizient des Materials erhöht und so eine effizientere Umwandlung von mechanischer zu elektrischer Energie ermöglicht. Das wiederum erlaubt die Entwicklung von deutlich effizienteren RF-Bauelementen. Einem industriellen Einsatz des Materials stand bislang die Instabilität der piezoelektrischen AlScN-Kristallphase im Weg, da es üblicherweise während des Wachstums zu einer Entmischung von Wurtzit- Typ-AlN und kubischem ScN komm

Im Zuge des Projekts ist es den Forschenden nun gelungen, hochkristalline AlScN-Schichten mit unterschiedlichen Sc-Anteilen von bis zu 41 % wachsen zu lassen. Dabei wurde eine gute Homogenität der Schichten über den gesamten Siliziumwafer (Si) mit einem Durchmesser von bis zu 200 mm erreicht, womit es auch die Anforderungen einer industriellen Produktion erfüllt.