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Hochfrequente Dünnschicht Schwinger für zukünftige Ultraschall Phased-Array-Sensoren

 
: Heuer, H.; Herzog, T.; Walter, S.

:

Informationstechnische Gesellschaft -ITG-; VDI/VDE-Gesellschaft Meß- und Automatisierungstechnik -GMA-, Düsseldorf:
Sensoren und Messsysteme 2012. Vorträge der 16. GMA/ITG-Fachtagung. USB-Stick : 22. bis 23. Mai 2012 in Nürnberg; Tagungsband
Wunstorf: AMA Service, 2012
ISBN: 978-3-9813484-0-8
S.460-466
Fachtagung Sensoren und Messsysteme <16, 2012, Nürnberg>
Deutsch
Konferenzbeitrag
Fraunhofer IZFP, Institutsteil Dresden ( IKTS-MD) ()

Abstract
Für die zukünftige Entwicklung von hochfrequenten Phased-Array1 Ultraschallsensoren mit Frequenzen oberhalb von 100 MHz sind die konventionellen PZT-Keramiken nur schwierig zu verarbeiten. Insbesondere die Herstellung von sehr homogenen PZT-Schichten mit Dicken von ca. 20 µm lässt sich mit den klassischen Dickschichtdruckverfahren sowie Sol-Gel-Technologien nicht in der benötigten Qualität realisieren. Zumindest wenn ein kompletter Sensor auf Basis mikrosystemtechnischer Technologien hergestellt werden soll, ist das bleihaltige PZT nicht einfach in den Prozessfluss zu integrieren. Das Aluminiumnitrid besitzt zwar gegenüber den PZT-Keramiken einen um mindestens eine Zehnerpotenz geringeren piezoelektrischen Koeffizienten, ist aber aufgrund seiner CMOS- Kompatibilität und dem bei höheren Frequenzen geringerem Verlustfaktor ein vielversprechendes piezoelektrisches Material.
Aus diesem Grunde wurden Untersuchungen zur Schichtabscheidung von AlN auf Siliziumsubstraten durchgeführt und mittels mechanischer sowie elektroakustischer Messungen optimale Prozessparameter ermittelt. Für die Bewertung der piezoelektrischen Dünnschichten wurde ein einfaches Testlayout entworfen und spezielle Messplätze zur akustischen Untersuchung im Impuls-Echo-Modus aufgebaut. Für die Herstellung zukünftige AlN-basierter Sensoren wurden Technologien zur Realisierung strukturierter Elektroden getestet.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-243562.html