PZT Piezoelektrik Gofretlər: Növbəti Nəsil MEMS üçün Yüksək Performanslı Həllər

Sürətli MEMS (Mikro-Elektromexaniki Sistemlər) təkamülü dövründə, düzgün pyezoelektrik materialın seçilməsi cihazın performansı üçün bir seçimdir. PZT (Qurğuşun Zirkonat Titanat) nazik təbəqəli vaflilər, qabaqcıl sensorlar və aktuatorlar üçün üstün elektromexaniki birləşmə təklif edərək, AlN (alüminium nitrid) kimi alternativlər üzərində əsas seçim olaraq ortaya çıxdı.

Vetek Semiconductor sənayedə aparıcı PZT-on-Si/SOI vafliləri təqdim edir. Qabaqcıl nazik təbəqə çöküntüsündən istifadə edərək, film yorğunluğu və performansın azalması kimi ümumi sənaye maneələrini aradan qaldırmaq üçün xüsusi olaraq hazırlanmış müstəsna film vahidliyi və kristal keyfiyyət təqdim edirik.

Əsas memarlıq: Pt və PZT sinerjisi

Çox qatlı yığının bütövlüyü ferroelektrik performans üçün əsasdır. Bizim vafli metal elektrodlardan və nazik keramika plyonkalarından ibarət dəqiqliklə işlənmiş yığından istifadə edir:

• PZT piezoelektrik nüvəsi:Prosesimiz ciddi kristal oriyentasiya nəzarətinə diqqət yetirir. Muralta (2000) görə, (100) və ya (001) üstünlük verilən oriyentasiya ilə PZT əhəmiyyətli dərəcədə yüksək uzununa piezoelektrik sabit verir. Vetek-in optimallaşdırılmış çöküntüsü güclü (100) oriyentasiya təmin edir və mikron səviyyəli qalınlıqlarda belə kütləvi enerji istehsalına imkan verir.
• Kritik Pt elektrod təbəqəsi:Platin (Pt) PZT üçün həm elektrik kəməri, həm də böyümə şablonu kimi xidmət edir. Oksigenlə zəngin mühitlərdə yüksək keçiriciliyi və istilik sabitliyi ilə tanınan Pt alt elektrodlar üçün sənaye qızıl standartıdır (Takahashi et al., 1994). PZT nüvələşməsi üçün ideal interfeys təmin etmək üçün biz ultra aşağı səth pürüzlülüyünü (Ra <= 1.0 nm) saxlayırıq.
• İnteqrasiya edilmiş bufer qatları:PZT və Silikon substrat arasında elementar diffuziyanın qarşısını almaq üçün biz dəqiq Tampon Layer sistemini birləşdiririk. Bu təbəqələr fiziki maneə və gərginlik-bufer rolunu oynayaraq, filmin təbəqələşməsinin qarşısını alır və mürəkkəb MEMS aşındırma zamanı bütün vaflinin mexaniki etibarlılığını təmin edir.

Hədəf Tətbiqləri: PZT harada istifadə olunur?

Yüksək performanslı PZT vafliləri dəqiq mexaniki-elektrik tədqiqi və ya elektrik-mexaniki işəsalma tələb edən tətbiqlər üçün vacibdir:

• İstehlak Elektronikası (PMUT):Hədəf Müştərilərə smartfon modulu istehsalçıları və biometrik təhlükəsizlik firmaları daxildir. İstifadə nümunəsi: PZT filmləri ekranın altındakı barmaq izini təyin etmək üçün yüksək tezlikli ultrasəs dalğaları yaradır. Köhnə həllərlə müqayisədə, PZT əsaslı PMUT-lar təhlükəsiz 3D biometrik autentifikasiyaya imkan verən daha dərin nüfuz və daha yüksək ayırdetmə təklif edir (Akbari et al., 2016).
• Telekommunikasiya (RF MEMS):Hədəf Müştərilərə RF ön çip dizaynerləri və 5G/6G infrastruktur təminatçıları daxildir. İstifadə nümunəsi: Tənzimlənən filtrlər yaratmaq üçün PZT-nin yüksək elektromexaniki birləşmə əmsalından istifadə. Bu, siqnal itkisini minimuma endirir və 5G şəbəkələrində spektr sıxlığını idarə etmək üçün vacib olan bant genişliyini genişləndirir.
• Sənaye çapı:Hədəf Müştərilərə sənaye inkjet printer istehsalçıları və çevik ekran (OLED) istehsalçıları daxildir. İstifadə nümunəsi: PZT vafliləri ultra sürətli ötürücülərə mikro emal olunur. Mürəkkəb kamerasını dərhal deformasiya edərək, onlar OLED istehsalı və yüksək keyfiyyətli 3D çap üçün təməl daşı olan piko-litrlik dəqiq maye paylanmasına nail olurlar.
• Səhiyyə:Hədəf Müştərilərə tibbi cihaz R&D və əl ultrasəs startapları daxildir. İstifadə nümunəsi: Daxili görüntüləmə üçün İntravaskulyar Ultrasəs (IVUS) zondlarını idarə etmək. O, həmçinin məqsədyönlü dərman çatdırılması üçün yüksək effektiv, səssiz tibbi nebulizerlərin ürəyi kimi xidmət edir.
• Avtomobil:Hədəf Müştərilərə avtonom sürücülük həlli təminatçıları və ağıllı kokpit HMI tərtibatçıları daxildir. İstifadə nümunəsi: Avtomobil ultrasəs sensorlarının aşkarlama diapazonunun genişləndirilməsi. Bundan əlavə, fiziki düymələrin toxunma hissini simulyasiya edərək toxunma ekranlarında Haptic Feedback təmin edir.

Niyə Vetek Semiconductor seçməlisiniz?

• Üstün Parametrlər:Piezoelektrik sabit d31 adətən 200 pC/N-ə çatır, e31 əmsalı -15 C/m2 sabitdir.
• Çox yönlü substratlar:Yüksək müqavimətli SOI substratları (> 5000 ohm/sm) daxil olmaqla 6 düymlük və 8 düymlük formatlarda mövcuddur.
• Sifarişli Fərdiləşdirmə:Biz Müştəri tərəfindən Təchiz olunan Gofretləri (Tökmə Xidməti) dəstəkləyirik və PZT və Pt təbəqələrinin qalınlıq nisbətini xüsusi rezonans tezliyi tələblərinizə uyğunlaşdıra bilərik.

Müəllif:Sera Li

Akademik Referanslar:

[1] Muralt, P. (2000). "Mikrosensorlar və aktuatorlar üçün PZT nazik filmləri: problemlər və irəliləyiş."Mikromexanika və Mikromühəndislik jurnalı.

[2] Trolier-McKinstry, S., et al. (2018). "MEMS üçün piezoelektrik nazik filmlər."Materialların Tədqiqatının İllik İcmalı.

[3] Əkbəri, M. və b. (2016). "Tibbi Görüntüləmə üçün Piezoelektrik Mikromaşınlanmış Ultrasonik Transduserlər (pMUTs)."Piezoelektrik MEMS rezonatorlarında.