पीजेडटी पीजोइलेक्ट्रिक वेफर्स: अगली पीढ़ी के एमईएमएस के लिए उच्च प्रदर्शन समाधान

तेजी से एमईएमएस (माइक्रो-इलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम) के विकास के युग में, डिवाइस के प्रदर्शन के लिए सही पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री का चयन करना या बिगाड़ने का निर्णय है। PZT (लीड ज़िरकोनेट टाइटेनेट) पतली-फिल्म वेफर्स AlN (एल्यूमीनियम नाइट्राइड) जैसे विकल्पों पर प्रमुख पसंद के रूप में उभरे हैं, जो अत्याधुनिक सेंसर और एक्चुएटर्स के लिए बेहतर इलेक्ट्रोमैकेनिकल कपलिंग प्रदान करते हैं।

वेटेक सेमीकंडक्टर उद्योग-अग्रणी पीजेडटी-ऑन-सी/एसओआई वेफर्स प्रदान करता है। उन्नत पतली-फिल्म चित्रण का लाभ उठाते हुए, हम असाधारण फिल्म एकरूपता और क्रिस्टलीय गुणवत्ता प्रदान करते हैं, विशेष रूप से फिल्म की थकान और प्रदर्शन में गिरावट जैसी सामान्य उद्योग बाधाओं को दूर करने के लिए इंजीनियर किया गया है।

कोर आर्किटेक्चर: पीटी और पीजेडटी का तालमेल

मल्टी-लेयर स्टैक की अखंडता फेरोइलेक्ट्रिक प्रदर्शन के लिए मौलिक है। हमारे वेफर्स धातु इलेक्ट्रोड और सिरेमिक पतली फिल्मों के सटीक-इंजीनियर्ड स्टैक का उपयोग करते हैं:

• PZT पीजोइलेक्ट्रिक कोर:हमारी प्रक्रिया कठोर क्रिस्टल अभिविन्यास नियंत्रण पर केंद्रित है। म्यूराल्ट (2000) के अनुसार, (100) या (001) पसंदीदा अभिविन्यास के साथ पीजेडटी काफी अधिक अनुदैर्ध्य पीजोइलेक्ट्रिक स्थिरांक उत्पन्न करता है। वेटेक का अनुकूलित जमाव एक मजबूत (100) अभिविन्यास सुनिश्चित करता है, जो माइक्रोन-स्तर की मोटाई पर भी बड़े पैमाने पर ऊर्जा उत्पादन को सक्षम बनाता है।
• क्रिटिकल पीटी इलेक्ट्रोड परत:प्लैटिनम (पीटी) पीजेडटी के लिए विद्युत नाली और विकास टेम्पलेट दोनों के रूप में कार्य करता है। ऑक्सीजन युक्त वातावरण में अपनी उच्च चालकता और तापीय स्थिरता के लिए प्रसिद्ध, पीटी बॉटम इलेक्ट्रोड के लिए उद्योग का स्वर्ण मानक है (ताकाहाशी एट अल., 1994)। हम पीजेडटी न्यूक्लिएशन के लिए एक आदर्श इंटरफ़ेस प्रदान करने के लिए अल्ट्रा-लो सतह खुरदरापन (रा <= 1.0 एनएम) बनाए रखते हैं।
• एकीकृत बफर परतें:पीजेडटी और सिलिकॉन सब्सट्रेट के बीच मौलिक प्रसार को दबाने के लिए, हम एक सटीक बफर लेयर सिस्टम को शामिल करते हैं। ये परतें एक भौतिक बाधा और तनाव-बफर के रूप में कार्य करती हैं, फिल्म के प्रदूषण को रोकती हैं और जटिल एमईएमएस नक़्क़ाशी के दौरान पूरे वेफर की यांत्रिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करती हैं।

लक्ष्य अनुप्रयोग: PZT का उपयोग कहाँ किया जाता है?

सटीक मैकेनिकल-टू-इलेक्ट्रिकल सेंसिंग या इलेक्ट्रिकल-टू-मैकेनिकल एक्चुएशन की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उच्च-प्रदर्शन पीजेडटी वेफर्स आवश्यक हैं:

• उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स (पीएमयूटी):लक्षित ग्राहकों में स्मार्टफोन मॉड्यूल निर्माता और बायोमेट्रिक सुरक्षा फर्म शामिल हैं। उपयोग का मामला: पीजेडटी फिल्में अंडर-डिस्प्ले फिंगरप्रिंट सेंसिंग के लिए उच्च आवृत्ति अल्ट्रासोनिक तरंगें उत्पन्न करती हैं। पुराने समाधानों की तुलना में, PZT-आधारित PMUTs गहरी पैठ और उच्च रिज़ॉल्यूशन (अकबरी एट अल।, 2016) प्रदान करते हैं, जो सुरक्षित 3D बायोमेट्रिक प्रमाणीकरण को सक्षम करते हैं।
• दूरसंचार (आरएफ एमईएमएस):लक्षित ग्राहकों में आरएफ फ्रंट-एंड चिप डिजाइनर और 5जी/6जी इंफ्रास्ट्रक्चर प्रदाता शामिल हैं। केस का उपयोग करें: ट्यून करने योग्य फ़िल्टर बनाने के लिए PZT के उच्च इलेक्ट्रोमैकेनिकल युग्मन गुणांक का उपयोग करना। यह सिग्नल हानि को कम करता है और बैंडविड्थ का विस्तार करता है, जो 5G नेटवर्क में स्पेक्ट्रम की भीड़ के प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण है।
• औद्योगिक मुद्रण:लक्षित ग्राहकों में औद्योगिक इंकजेट प्रिंटर निर्माता और लचीले डिस्प्ले (ओएलईडी) निर्माता शामिल हैं। उपयोग का मामला: पीजेडटी वेफर्स को अल्ट्रा-फास्ट एक्चुएटर्स में सूक्ष्म-मशीनीकृत किया जाता है। स्याही कक्ष को तुरंत विकृत करके, वे पिको-लीटर सटीक द्रव वितरण, ओएलईडी विनिर्माण और उच्च-रिज़ॉल्यूशन 3 डी प्रिंटिंग के लिए आधारशिला प्राप्त करते हैं।
• स्वास्थ्य देखभाल:लक्षित ग्राहकों में चिकित्सा उपकरण अनुसंधान एवं विकास और हैंडहेल्ड अल्ट्रासाउंड स्टार्टअप शामिल हैं। उपयोग का मामला: आंतरिक इमेजिंग के लिए ड्राइविंग इंट्रावास्कुलर अल्ट्रासाउंड (आईवीयूएस) जांच। यह लक्षित दवा वितरण के लिए उच्च दक्षता, मूक चिकित्सा नेब्युलाइज़र के केंद्र के रूप में भी कार्य करता है।
• मोटर वाहन:लक्षित ग्राहकों में स्वायत्त ड्राइविंग समाधान प्रदाता और स्मार्ट कॉकपिट एचएमआई डेवलपर्स शामिल हैं। उपयोग का मामला: ऑटोमोटिव अल्ट्रासोनिक सेंसर की पहचान सीमा का विस्तार। इसके अतिरिक्त, यह भौतिक बटनों के स्पर्श अनुभव का अनुकरण करते हुए टचस्क्रीन में हैप्टिक फीडबैक प्रदान करता है।

एमईएमएस उपकरणों से परे, समान सटीक विनिर्माण सिद्धांत उच्च-विश्वसनीयता वाले दृश्य समाधान सक्षम करते हैंपारदर्शी एलईडी डिस्प्ले, जो हजारों मॉड्यूलों में लगातार गुणवत्ता की मांग करता है।

वीटेक सेमीकंडक्टर क्यों चुनें?

• सुपीरियर पैरामीटर्स:पीज़ोइलेक्ट्रिक स्थिरांक d31 आमतौर पर 200 pC/N तक पहुँच जाता है, जिसका e31 गुणांक -15 C/m2 पर स्थिर होता है।
• बहुमुखी सबस्ट्रेट्स:उच्च-प्रतिरोधकता SOI सबस्ट्रेट्स (> 5000 ओम/सेमी) सहित 6-इंच और 8-इंच प्रारूपों में उपलब्ध है।
• विशेष अनुकूलन:हम ग्राहक प्रदत्त वेफर्स (फाउंड्री सेवा) का समर्थन करते हैं और आपकी विशिष्ट अनुनाद आवृत्ति आवश्यकताओं से मेल खाने के लिए पीजेडटी और पीटी परतों के मोटाई अनुपात को अनुकूलित कर सकते हैं।

लेखक:सेरा ली

शैक्षणिक संदर्भ:

[1] म्यूराल्ट, पी. (2000)। "माइक्रोसेंसर और एक्चुएटर्स के लिए पीजेडटी पतली फिल्में: समस्याएं और प्रगति।"माइक्रोमैकेनिक्स और माइक्रोइंजीनियरिंग जर्नल.

[2] ट्रॉलियर-मैककंस्ट्री, एस., एट अल। (2018)। "एमईएमएस के लिए पीजोइलेक्ट्रिक थिन फिल्म्स।"सामग्री अनुसंधान की वार्षिक समीक्षा।

[3] अकबरी, एम., एट अल। (2016)। "मेडिकल इमेजिंग के लिए पीजोइलेक्ट्रिक माइक्रोमैकेनाइज्ड अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर (pMUTs)।"पीजोइलेक्ट्रिक एमईएमएस रेज़ोनेटर में।