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.
References
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.
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.
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
).© 2015 AIP Publishing LLC.
2015
AIP Publishing LLC
You do not currently have access to this content.