PZT पायझोइलेक्ट्रिक वेफर्स: नेक्स्ट-जनरल एमईएमएससाठी उच्च-कार्यक्षमता समाधाने

वेगवान MEMS (मायक्रो-इलेक्ट्रोमेकॅनिकल सिस्टीम्स) उत्क्रांतीच्या युगात, योग्य पायझोइलेक्ट्रिक सामग्री निवडणे हा उपकरणाच्या कार्यक्षमतेसाठी मेक-ऑर-ब्रेक निर्णय आहे. PZT (लीड झिरकोनेट टायटेनेट) पातळ-फिल्म वेफर्स हे AlN (ॲल्युमिनियम नायट्राइड) सारख्या पर्यायांपेक्षा प्रमुख पर्याय म्हणून उदयास आले आहेत, जे अत्याधुनिक सेन्सर्स आणि ॲक्ट्युएटरसाठी उत्कृष्ट इलेक्ट्रोमेकॅनिकल कपलिंग ऑफर करतात.

वेटेक सेमीकंडक्टर उद्योगातील आघाडीचे PZT-ऑन-Si/SOI वेफर्स प्रदान करते. प्रगत थिन-फिल्म डिपॉझिशनचा फायदा घेऊन, आम्ही अपवादात्मक फिल्म एकसमानता आणि स्फटिकासारखे गुणवत्तेचे वितरण करतो, विशेषत: चित्रपट थकवा आणि कार्यप्रदर्शन ऱ्हास यासारख्या सामान्य उद्योगातील अडथळ्यांवर मात करण्यासाठी अभियंता.

कोर आर्किटेक्चर: द सिनर्जी ऑफ पीटी आणि पीझेडटी

बहु-स्तर स्टॅकची अखंडता फेरोइलेक्ट्रिक कामगिरीसाठी मूलभूत आहे. आमचे वेफर्स मेटॅलिक इलेक्ट्रोड्स आणि सिरेमिक पातळ फिल्म्सच्या अचूक-इंजिनियर स्टॅकचा वापर करतात:

• PZT पायझोइलेक्ट्रिक कोर:आमची प्रक्रिया कठोर क्रिस्टल अभिमुखता नियंत्रणावर केंद्रित आहे. मुराल्ट (2000) नुसार, (100) किंवा (001) पसंतीच्या अभिमुखतेसह PZT लक्षणीयरीत्या उच्च अनुदैर्ध्य पायझोइलेक्ट्रिक स्थिरांक देते. Vetek चे ऑप्टिमाइझ केलेले डिपॉझिशन एक मजबूत (100) अभिमुखता सुनिश्चित करते, मायक्रोन-स्तरीय जाडीवर देखील प्रचंड ऊर्जा उत्पादन सक्षम करते.
• गंभीर पं. इलेक्ट्रोड स्तर:प्लॅटिनम (Pt) हे PZT साठी इलेक्ट्रिकल कंड्युट आणि ग्रोथ टेम्प्लेट दोन्ही म्हणून काम करते. ऑक्सिजन-समृद्ध वातावरणात उच्च चालकता आणि थर्मल स्थिरतेसाठी प्रसिद्ध, Pt हे तळाच्या इलेक्ट्रोडसाठी उद्योग सुवर्ण मानक आहे (ताकाहाशी एट अल., 1994). PZT न्यूक्लिएशनसाठी एक आदर्श इंटरफेस प्रदान करण्यासाठी आम्ही पृष्ठभागावरील अति-कमी खडबडीतपणा (Ra <= 1.0 nm) राखतो.
• एकात्मिक बफर स्तर:PZT आणि सिलिकॉन सब्सट्रेटमधील मूलभूत प्रसार रोखण्यासाठी, आम्ही एक अचूक बफर लेयर प्रणाली समाविष्ट करतो. हे स्तर भौतिक अडथळा आणि तणाव-बफर म्हणून कार्य करतात, फिल्म डिलेमिनेशन प्रतिबंधित करतात आणि जटिल MEMS एचिंग दरम्यान संपूर्ण वेफरची यांत्रिक विश्वासार्हता सुनिश्चित करतात.

लक्ष्य अनुप्रयोग: PZT कुठे वापरला जातो?

अचूक मेकॅनिकल-टू-इलेक्ट्रिकल सेन्सिंग किंवा इलेक्ट्रिकल-टू-मेकॅनिकल ऍक्च्युएशन आवश्यक असलेल्या अनुप्रयोगांसाठी उच्च-कार्यक्षमता PZT वेफर्स आवश्यक आहेत:

• कंझ्युमर इलेक्ट्रॉनिक्स (PMUT):लक्ष्य क्लायंटमध्ये स्मार्टफोन मॉड्यूल उत्पादक आणि बायोमेट्रिक सुरक्षा फर्मचा समावेश होतो. केस वापरा: PZT फिल्म अंडर-डिस्प्ले फिंगरप्रिंट सेन्सिंगसाठी उच्च-फ्रिक्वेंसी अल्ट्रासोनिक लहरी निर्माण करतात. लेगसी सोल्यूशन्सच्या तुलनेत, PZT-आधारित PMUTs सखोल प्रवेश आणि उच्च रिझोल्यूशन ऑफर करतात (अकबरी एट अल., 2016), सुरक्षित 3D बायोमेट्रिक प्रमाणीकरण सक्षम करते.
• दूरसंचार (RF MEMS):लक्ष्य क्लायंटमध्ये RF फ्रंट-एंड चिप डिझायनर आणि 5G/6G इन्फ्रास्ट्रक्चर प्रदाते यांचा समावेश होतो. केस वापरा: ट्यून करण्यायोग्य फिल्टर तयार करण्यासाठी PZT च्या उच्च इलेक्ट्रोमेकॅनिकल कपलिंग गुणांक वापरणे. हे सिग्नलचे नुकसान कमी करते आणि बँडविड्थ वाढवते, 5G नेटवर्कमध्ये स्पेक्ट्रम गर्दी व्यवस्थापित करण्यासाठी महत्त्वपूर्ण आहे.
• औद्योगिक मुद्रण:लक्ष्य क्लायंटमध्ये औद्योगिक इंकजेट प्रिंटर उत्पादक आणि लवचिक डिस्प्ले (OLED) निर्माते समाविष्ट आहेत. केस वापरा: PZT वेफर्स अल्ट्रा-फास्ट ॲक्ट्युएटरमध्ये सूक्ष्म-मशीन केले जातात. इंक चेंबरला तात्काळ विकृत करून, ते पिको-लिटर अचूक द्रव वितरण, OLED उत्पादन आणि उच्च-रिझोल्यूशन 3D प्रिंटिंगसाठी आधारशिला प्राप्त करतात.
• आरोग्यसेवा:लक्ष्यित क्लायंटमध्ये वैद्यकीय उपकरण R&D आणि हँडहेल्ड अल्ट्रासाऊंड स्टार्टअपचा समावेश आहे. केस वापरा: अंतर्गत इमेजिंगसाठी इंट्राव्हस्क्युलर अल्ट्रासाऊंड (IVUS) प्रोब चालवणे. हे लक्ष्यित औषध वितरणासाठी उच्च-कार्यक्षमतेचे, मूक वैद्यकीय नेब्युलायझर्सचे हृदय म्हणून देखील कार्य करते.
• ऑटोमोटिव्ह:टार्गेट क्लायंटमध्ये स्वायत्त ड्रायव्हिंग सोल्यूशन प्रदाते आणि स्मार्ट कॉकपिट एचएमआय डेव्हलपर्स समाविष्ट आहेत. केस वापरा: ऑटोमोटिव्ह अल्ट्रासोनिक सेन्सर्सची शोध श्रेणी वाढवणे. याव्यतिरिक्त, हे टचस्क्रीनमध्ये हॅप्टिक फीडबॅक प्रदान करते, भौतिक बटणांच्या स्पर्शाच्या अनुभूतीचे अनुकरण करते.

वेटेक सेमीकंडक्टर का निवडावे?

• सुपीरियर पॅरामीटर्स:पीझोइलेक्ट्रिक स्थिरांक d31 विशेषत: 200 pC/N पर्यंत पोहोचतो, e31 गुणांक -15 C/m2 वर स्थिर असतो.
• बहुमुखी सबस्ट्रेट्स:उच्च-प्रतिरोधक SOI सब्सट्रेट्स (> 5000 ohm/cm) सह 6-इंच आणि 8-इंच फॉरमॅटमध्ये उपलब्ध.
• बेस्पोक कस्टमायझेशन:आम्ही ग्राहक पुरवलेल्या वेफर्सला (फाऊंड्री सेवा) सपोर्ट करतो आणि तुमच्या विशिष्ट रेझोनान्स फ्रिक्वेंसी आवश्यकतांशी जुळण्यासाठी PZT आणि Pt लेयर्सच्या जाडीचे प्रमाण सानुकूलित करू शकतो.

लेखक:सेरा ली

शैक्षणिक संदर्भ:

[१] मुराल्ट, पी. (२०००). "मायक्रोसेन्सर आणि ॲक्ट्युएटर्ससाठी PZT पातळ चित्रपट: समस्या आणि प्रगती."जर्नल ऑफ मायक्रोमेकॅनिक्स आणि मायक्रोइंजिनियरिंग.

[२] ट्रोलियर-मॅककिंस्ट्री, एस., इ. (२०१८). "एमईएमएससाठी पीझोइलेक्ट्रिक पातळ फिल्म्स."साहित्य संशोधनाचे वार्षिक पुनरावलोकन.

[३] अकबरी, एम., इ. (2016). "मेडिकल इमेजिंगसाठी पायझोइलेक्ट्रिक मायक्रोमॅचिन अल्ट्रासोनिक ट्रान्सड्यूसर (पीएमयूटी)."पीझोइलेक्ट्रिक एमईएमएस रेझोनेटर्समध्ये.