ویفرهای پیزوالکتریک PZT: راه حل های با کارایی بالا برای نسل بعدی MEMS

در عصر تکامل سریع MEMS (سیستم‌های میکرو الکترومکانیکی)، انتخاب مواد پیزوالکتریک مناسب یک تصمیم قطعی برای عملکرد دستگاه است. ویفرهای لایه نازک PZT (سرب زیرکونات تیتانات) به عنوان انتخاب برتر نسبت به جایگزین هایی مانند AlN (نیترید آلومینیوم) ظاهر شده اند که جفت الکترومکانیکی برتر را برای سنسورها و محرک های پیشرفته ارائه می دهد.

Vetek Semiconductor ویفرهای PZT-on-Si/SOI پیشرو در صنعت را ارائه می دهد. ما با استفاده از رسوب لایه نازک پیشرفته، یکنواختی فیلم استثنایی و کیفیت کریستالی را ارائه می دهیم، که به طور خاص برای غلبه بر موانع رایج صنعت مانند خستگی فیلم و کاهش عملکرد مهندسی شده است.

معماری اصلی: هم افزایی Pt و PZT

یکپارچگی پشته چند لایه برای عملکرد فروالکتریک اساسی است. ویفرهای ما از یک پشته مهندسی دقیق از الکترودهای فلزی و لایه‌های نازک سرامیکی استفاده می‌کنند:

هسته پیزوالکتریک PZT:فرآیند ما بر کنترل دقیق جهت گیری کریستال متمرکز است. طبق گفته مورالت (2000)، PZT با جهت گیری ترجیحی (100) یا (001) ثابت پیزوالکتریک طولی به طور قابل توجهی بالاتری را ایجاد می کند. رسوب بهینه Vetek یک جهت گیری قوی (100) را تضمین می کند و خروجی انرژی عظیم را حتی در ضخامت های سطح میکرون امکان پذیر می کند.
لایه الکترود Pt بحرانی:پلاتین (Pt) هم به عنوان مجرای الکتریکی و هم به عنوان الگوی رشد برای PZT عمل می کند. پلاتین که به دلیل رسانایی بالا و پایداری حرارتی در محیط های غنی از اکسیژن مشهور است، استاندارد طلایی صنعت برای الکترودهای پایینی است (تاکاهاشی و همکاران، 1994). ما زبری سطح فوق‌العاده کم (Ra <= 1.0 نانومتر) را حفظ می‌کنیم تا یک رابط ایده‌آل برای هسته‌زایی PZT فراهم کنیم.
لایه های بافر یکپارچه:برای سرکوب انتشار عنصری بین PZT و بستر سیلیکون، ما یک سیستم لایه بافر دقیق را ترکیب می کنیم. این لایه ها به عنوان یک مانع فیزیکی و بافر استرس عمل می کنند و از لایه برداری فیلم جلوگیری می کنند و از قابلیت اطمینان مکانیکی کل ویفر در حین اچینگ پیچیده MEMS اطمینان حاصل می کنند.

برنامه های هدف: PZT در کجا استفاده می شود؟

ویفرهای PZT با کارایی بالا برای کاربردهایی که نیاز به سنجش دقیق مکانیکی به الکتریکی یا تحریک الکتریکی به مکانیکی دارند ضروری هستند:

لوازم الکترونیکی مصرفی (PMUT):مشتریان هدف شامل تولیدکنندگان ماژول های گوشی های هوشمند و شرکت های امنیت بیومتریک هستند. مورد استفاده: فیلم‌های PZT امواج اولتراسونیک با فرکانس بالا را برای سنجش اثر انگشت زیر نمایشگر تولید می‌کنند. در مقایسه با راه حل های قدیمی، PMUT های مبتنی بر PZT نفوذ عمیق تر و وضوح بالاتری را ارائه می دهند (اکبری و همکاران، 2016)، که احراز هویت بیومتریک سه بعدی ایمن را امکان پذیر می کند.
ارتباطات از راه دور (RF MEMS):مشتریان هدف شامل طراحان تراشه جلویی RF و ارائه دهندگان زیرساخت 5G/6G هستند. مورد استفاده: استفاده از ضریب کوپلینگ الکترومکانیکی بالای PZT برای ایجاد فیلترهای قابل تنظیم. این امر از دست دادن سیگنال را به حداقل می رساند و پهنای باند را افزایش می دهد، که برای مدیریت ازدحام طیف در شبکه های 5G حیاتی است.
چاپ صنعتی:مشتریان هدف شامل تولید کنندگان چاپگرهای جوهرافشان صنعتی و سازندگان نمایشگرهای انعطاف پذیر (OLED) می باشند. مورد استفاده: ویفرهای PZT به صورت ریز ماشینکاری شده و در محرک های فوق سریع قرار می گیرند. با تغییر شکل محفظه جوهر به صورت آنی، آنها به توزیع مایع دقیق پیکو لیتری دست می یابند که سنگ بنای تولید OLED و چاپ سه بعدی با وضوح بالا است.
بهداشت و درمان:مشتریان هدف شامل تحقیق و توسعه دستگاه های پزشکی و استارتاپ های سونوگرافی دستی هستند. مورد استفاده: رانندگی پروب های اولتراسوند داخل عروقی (IVUS) برای تصویربرداری داخلی. همچنین به عنوان قلب نبولایزرهای پزشکی با کارایی بالا و بی صدا برای تحویل هدفمند دارو عمل می کند.
خودرو:مشتریان هدف شامل ارائه دهندگان راه حل رانندگی مستقل و توسعه دهندگان کابین خلبان هوشمند HMI هستند. مورد استفاده: گسترش دامنه تشخیص سنسورهای اولتراسونیک خودرو. علاوه بر این، بازخورد لمسی را در صفحه‌های لمسی ارائه می‌کند و حس لمسی دکمه‌های فیزیکی را شبیه‌سازی می‌کند.

چرا نیمه هادی Vetek را انتخاب کنید؟

پارامترهای برتر:ثابت پیزوالکتریک d31 معمولاً به pC/N 200 می‌رسد و ضریب e31 در C/m2-15 ثابت است.
بسترهای همه کاره:موجود در فرمت های 6 اینچی و 8 اینچی، از جمله بسترهای SOI با مقاومت بالا (> 5000 اهم بر سانتی متر).
سفارشی سازی سفارشی:ما از ویفرهای عرضه شده توسط مشتری (سرویس ریخته گری) پشتیبانی می کنیم و می توانیم نسبت ضخامت لایه های PZT و Pt را مطابق با نیازهای فرکانس تشدید خاص شما سفارشی کنیم.