We grow carbon nanotube forests on piezoelectric AlN films and fabricate and characterize nanotube-based solidly mounted bulk acoustic wave resonators employing the forests as the top electrode material. The devices show values for quality factor at anti-resonance of ∼430, and at resonance of ∼100. The effective coupling coefficient is of ∼6%, and the resonant frequencies are up to ∼800 MHz above those observed with metallic top electrodes. AlN promotes a strong catalyst-support interaction, which reduces Fe catalyst mobility, and thus enforces the growth of forests by the base growth mechanism.

1.
S.
Fanget
,
S.
Hentz
,
P.
Puget
,
J.
Arcamone
,
M.
Matheron
,
E.
Colinet
,
P.
Andreucci
,
L.
Duraffourg
,
E.
Meyers
, and
M. L.
Roukes
,
Sens. Actuators, B
160
,
804
(
2011
).
2.
W.
Xu
,
S.
Choi
, and
J.
Chae
,
Appl. Phys. Lett.
96
,
053703
(
2010
).
3.
N.
Bu
,
N.
Ueno
, and
O.
Fukuda
,
Sens. Transducers J.
110
,
131
(
2009
).
4.
M.
Mittala
and
A.
Kumara
,
Sens. Actuators, B
203
,
349
(
2014
).
5.
H. O.
Loebl
,
M.
Klee
,
C.
Metzmacher
,
W.
Brand
,
R.
Milsom
, and
P.
Lok
,
Mater. Chem. Phys.
79
,
143
(
2003
).
6.
G.
Wingqvist
,
Surf. Coat. Technol.
205
,
1279
(
2010
).
7.
M.
Rinaldi
,
C.
Zuniga
,
N.
Sinha
,
M.
Taherie
,
G.
Piazza
,
S. M.
Khamis
, and
A. T.
Johnson
, in
IEEE International Frequency Control Symposium
(
2008
), p.
443
.
8.
L.
García-Gancedo
,
Z.
Zhu
,
E.
Iborra
,
M.
Clement
,
J.
Olivares
,
A. J.
Flewitt
,
W. I.
Milne
,
G. M.
Ashley
,
J. K.
Luo
,
X. B.
Zhao
, and
J. R.
Lu
,
Sens. Actuators, B
160
,
1386
(
2011
).
9.
M.
Dragoman
,
A.
Muller
,
D.
Neculoiu
,
D.
Vasilache
,
G.
Konstantinidis
,
K.
Grenier
,
D.
Dubuc
,
L.
Bary
,
R.
Plana
, and
E.
Flahaut
,
Appl. Phys. Lett.
89
,
143122
(
2006
).
10.
S.
Esconjauregui
,
R.
Xie
,
M.
Fouquet
,
R.
Cartwright
,
D.
Hardeman
,
J.
Yang
, and
J.
Robertson
,
J. Appl. Phys.
113
,
144309
(
2013
).
11.
B.
Zhao
,
D. N.
Futaba
,
S.
Yasuda
,
M.
Akoshima
,
T.
Yamada
, and
K.
Hata
,
ACS Nano
3
,
108
(
2009
).
12.
C. R.
Oliver
,
E. S.
Polsen
,
E. R.
Meshot
,
S.
Tawfick
,
S. J.
Park
,
M.
Bedewy
, and
A. J.
Hart
,
ACS Nano
7
,
3565
(
2013
).
13.
C.
Staii
,
M.
Chen
,
A.
Gelperin
, and
A. T.
Johnson
, Jr.
,
Nano Lett.
5
,
1774
(
2005
).
14.
S.
Dhalla
,
N.
Jaggi
, and
R.
Nathawat
,
Sens. Actuators, A
201
,
321
(
2013
).
15.
D.
Bouilly
,
J.
Cabana
,
F.
Meunier
,
M.
Desjardins-Carriere
,
P.
Lapointe
,
P.
Gagnon
,
F. L.
Larouche
,
E.
Adam
,
M.
Paillet
, and
R.
Martel
,
ACS Nano
5
,
4927
(
2011
).
16.
D. R.
Kauffman
,
D. C.
Sorescu
,
D. P.
Schofield
,
B. L.
Allen
,
K. D.
Jordan
, and
A.
Star
,
Nano Lett.
10
,
958
(
2010
).
17.
L.
Lvova
,
M.
Mastroianni
,
G.
Pomarico
,
M.
Santonico
,
G.
Pennazza
,
C.
Di Natale
,
R.
Paolesse
, and
A.
D'Amico
,
Sens. Actuators, B
170
,
163
(
2012
).
18.
B.
Eren
,
L.
Marot
,
R.
Steiner
,
T.
de los Arcos
,
M.
Düggelin
,
D.
Mathys
,
K. N.
Goldie
,
V.
Olivieri
, and
E.
Meyer
,
Chem. Phys. Lett.
609
,
82
(
2014
).
19.
K.
Lakin
,
K. T.
McCarron
, and
R. E.
Rose
, in
Proceedings of the IEEE Ultrasonics Symposium (IUS)
(
1995
), Vol.
2
, p.
905
.
20.
J.
Rosenbaum
,
Bulk Acoustic Wave Theory and Devices
(
Artech House
,
Boston
,
1988
).
21.
H.
Jin
,
S. R.
Dong
,
J. K.
Luo
, and
W. I.
Milne
,
Elect. Lett.
47
,
424
(
2011
).
22.
W.
Bauhofer
and
J. Z.
Kovacs
,
Compos. Sci. Technol.
69
,
1486
(
2009
).
23.
L.
Dai
,
D. W.
Chang
,
J. B.
Baek
, and
W.
Lu
,
Small
8
,
1130
(
2012
).
24.
Z.
Yuan
,
H.-J.
Peng
,
J.-Q.
Huang
,
X.-Y.
Liu
,
D.-W.
Wang
, and
Q.
Zhang
,
Adv. Funct. Mater.
24
,
6105
(
2014
).
25.
Z.
Zhu
,
L.
García-Gancedo
,
A. J.
Flewitt
,
H.
Xie
,
F.
Moussy
, and
W. I.
Milne
,
Sensors
12
,
5996
(
2012
).
26.
E.
Iborra
,
J.
Sangrador
,
M.
Clement
,
T.
Mirea
,
M.
DeMiguel-Ramos
,
J.
Olivares
,
J.
Capilla
,
L.
García-Gancedo
,
S.
Esconjauregui
,
A. J.
Flewitt
, and
W. I.
Milne
, in
IEEE International Frequency Control Symposium
(
2013
), p.
984
.
27.
S.
Esconjauregui
,
C.
Cepek
,
M.
Fouquet
,
B. C.
Bayer
,
A. D.
Gamalski
,
B.
Chen
,
R.
Xie
,
S.
Bhardwaj
,
C.
Ducati
,
S.
Hofmann
, and
J.
Robertson
,
J. Appl. Phys.
112
,
034303
(
2012
).
28.
H.
Sugime
,
S.
Esconjauregui
,
J.
Yang
,
L.
D'Arsié
,
R. A.
Oliver
,
S.
Bhardwaj
,
C.
Cepek
, and
J.
Robertson
,
Appl. Phys. Lett.
103
,
073116
(
2013
).
29.
S.
Esconjauregui
,
R.
Xie
,
Y.
Guo
,
S.
Pfaendler
,
M.
Fouquet
,
R.
Gillen
,
C.
Cepek
,
C.
Castellarin-Cudia
,
S.
Eslava
, and
J.
Robertson
,
Appl. Phys. Lett.
102
,
113109
(
2013
).
30.
J.
Olivares
,
T.
Mirea
,
B.
Díaz-Durán
,
M.
Clement
,
M.
DeMiguel-Ramos
,
J.
Sangrador
,
J.
de Frutos
, and
E.
Iborra
,
Carbon
90
,
9
(
2015
).
31.
L.
Rosenberger
,
R.
Baird
,
E.
Mc Cullen
,
G.
Auner
, and
G.
Shreve
,
Surf. Interface Anal.
40
,
1254
(
2008
).
32.
F.
Malengreau
,
V.
Hautier
,
M.
Vermeersch
,
R.
Sporken
, and
R.
Caudano
,
Surf. Sci.
330
,
75
(
1995
).
33.
R.
Brajpuriya
and
T.
Shripathi
,
Appl. Surf. Sci.
255
,
6149
(
2009
).
34.
G.
Klopman
,
J. Chem. Phys.
43
,
S124
(
1965
).
35.
T.
Yamabe
,
K.
Hori
,
T.
Minato
, and
K.
Fukui
,
Inorg. Chem.
19
,
2154
(
1980
).
36.
X.
Li
,
A.
Cuo
,
Y. J.
Jung
,
R.
Vajtai
, and
P. M.
Ajayan
,
Nano Lett.
5
,
1997
(
2005
).
You do not currently have access to this content.