Rezonantni MEMS elementi izvedeni u silicij-karbidu


Područje je ovog istraživanja dizajniranje, proizvodnja i električna karakterizacija mikro-elektro-mehaničkih sustava (MEMS) izvedenih u silicij-karbidu. Rezonantni MEMS elementi razvijaju se u zamjenske komponente za sklopove filtera u komunikacijskim uređajima i za kvarcni kristal u referentnim oscilatorima. Svojim vrlo malim dimenzijama i niskim radnim naponima omogućavaju rješavanje problema potrošnje energije i minijaturizacije u prijenosnim bežičnim uređajima. Važnost je ovog područja istraživanja u širokoj primjeni MEMS tehnologije na velikom tržištu elektroničke industrije, gdje gotovo svaki elektronički uređaj sadrži ili bi mogao sadržavati MEMS element.

Ovo je istraživanje usredotočeno na silicij-karbid (SiC) kao temeljni materijal za razvoj MEMS elemenata. SiC je poluvodički materijal sa širokim energetskim procjepom, visokom termičkom vodljivošću, velikim probojnim poljem i velikom brzinom zasićenja nosilaca, što ga čini osobito pogodnim za izvedbu elektroničkih elemenata za rad na visokim temperaturama, visokim naponima i velikim snagama. Pored toga, njegova fizičko-kemijska stabilnost, visoka temperatura tališta, ekstremna tvrdoća, relativno mala gustoća mase i otpornost na trošenje čine ga idealnim materijalom za izvedbu rezonantnih MEMS elemenata sposobnih za rad u zahtjevnim radnim okruženjima.

Cilj je ovog istraživanja realizacija električnog očitavanja rada SiC MEMS rezonantnih elemenata korištenjem piezoelektričnog efekta, čime bi se omogućila integracija SiC MEMS elementa u sustav na čipu. U okviru istraživanja procesirane su dvo-portne MEMS rezonantne strukture oblika jednostrano pričvršćene grede, mosta i prstena. MEMS rezonantni elementi su pobuđivani korištenjem dviju različitih tehnika, inverznim piezoelektričnim efektom i elektrotermalnim efektom. SiC MEMS rezonantni elementi posjeduju relativno visoke rezonantne frekvencije s dobrim faktorom kvalitete ostvarenim u atmosferskim uvjetima, minimalnu nelinearnost, te u slučaju pobude elektrotermalnim efektom ostvaruju podešavanje rezonantne frekvencije u širokom rasponu korištenjem istosmjernih napona malih iznosa.


Istraživački tim
Rui Zhang Rui.Zhang@ed.ac.uk
Dr. Enrico Mastropaolo e.mastropaolo@ed.ac.uk
Dr. Brain Flynn brian.flynn@ed.ac.uk
Prof. Rebecca Cheung r.cheung@ed.ac.uk
Tao Chen t.chen@ed.ac.uk
3017 svilicic.jpg crop

Izv. prof. dr. sc. BORIS SVILIČIĆ

Pomorski fakultet

e-pošta: svilicic@pfri.hr


Hrvatska znanstvena bibliografija


MEĐUNARODNA VIDLJIVOST:
CITATIH-INDEXI10-INDEX
Google Scholar 99 6 3
Web of Science 40 4 -