Filme subtiri de PZT obtinute pe arii mari, prin Depunere Laser Pulsata (PLD), cu aplicatii in senzori, MEMS si componente piezoelectrice
Institutul National de Cercetare Dezvoltare de Fizica Laserilor, Plasmei si Radiatiei (INCDFLPR) din Magurele - Romania
ofera o tehnologie de ultima ora, rapida si calitativa de fabricare de nanostructuri sub forma de a filme subtiri din PZT.
Acestea se pot fabrica pe substraturi de Si de aria mare, prin tehnica depunerii laser pulsate, folosind instalatii
dedicate cu laseri de mare putere. Nanostructurile obtinute pot fi folosite pentru aplicatii de senzori, MEMS (micro-,
electro- Mechanical Systems) sau componente piezoelectrice.
Principalul avantaj al tehnologiei este proprietatea filmelor subtiri obtinute de a fi integrate usor in diferite dispozitive,
modificand modul de comportare al materialului in aplicatia dorita. Institutul cauta parteneri industriali interesati de a
folosi in linia de productie filmele subtiri fabricate.
De la inceputul anului 2022, INFLPR are posibilitatea de a furniza
filme subtiri obtinute prin tehnica depunerii laser pulsate (Pulsed
Laser Deposition – PLD), depuse pe subtraturi de arii mari ( pana la
Φ = 200[mm]). Aceasta metoda foloseste un fascicul laser (KrF
λ=248nm) de mare putere, focalizat catre o tinta. In urma interactiunii
laserului cu materialul tinta, acesta din urma este vaporizat (sub
forma de plasma) fiind depus pe un substrat (de Si) paralel cu tinta.
Acest tip de fabricare de filme subtiri poate fi realizat in conditii de
vid inalt (1e-6 [mbar]) sau in prezenta de gas ambiental (O2, Ar, N2).
Experienta de peste 10 ani a cercetatorilor si ingineriilor in fabricare
de filme subtiri prin PLD este benefica in a obtine filme subtiri de PZT
(Plumb Titan Zirconiu - Pb(ZrxTi1−x)O3) cu aplicatii in fabricarea si
imbunatatirea senzorilor, MEMS si componentelor piezoelectrice.
INFLPR dispune de un aparat de ultima generatie (SMP 800)
care permite depunerea pe arii mari (Φ=200[mm]),
comparative cu sistemele de laborator (substraturi cu
Φ=10[mm]). In acelasi timp, sistemul este prevazut cu o
antecamera (loadlock), loc in care este incarcat substratul de
Si in camera de reactie. Aceasta antecamera elimina
necesitatea deschiderii camerei de reactie, si in consecinta
introducerea de impuritati in incinta, in comparatie cu
sistemele de PLD conventionale. Sistemul mai este prevazut
cu o capcana de picaturi, care curata plasma in timpul
depunerii, astfel evitand obtinerea de filme subtiri cu bucati
de material.
Se pot obtine non-uniformitati in grosimea filmului depus de
maxim 5% in 1σ pe 90% in suprafata unui subtract de 200
[mm]. De asemenea, antemcamera sistemului este prevazuta
cu 2 locasuri de incarcare de substaturi. Acest lucru permite
schimbarea rapida de substraturi intre cea care este
procesata, si cea care urmeaza, astfel scazand semnificativ
timpul de fabricare de PZT pe substraturi de Si
Faza de dezvoltare – testat in laborator
Altele
Program National
Institut de cercetare/Universitate
250-500
Proiectul se remarca prin obtinerea filmelor subtiri
din PZT pe wafere cu dimensiuni mari (Φ = 200
[mm]) depasind semnificativ dimensiunile celor
aflate pe piata la ora actuala (max.145 mm).
Manufacturing agreement (Subcontracting & Co-contracting
Acord
comercial cu asistenta tehnica
Producator de senzori