Войти

Микротехнологический рывок: пьезоэлектрик скрестили с наночипом

1791
1
+1

Ученые из Университета Висконсина совершили прорыв в микротехнологиях, который позволит широко использовать пьезоэлектрические материалы в нано- или микроэлектромеханических устройствах (NEMS и MEMS).


Благодаря интеграции монокристаллического материала с мощными пьезоэлектрическими свойствами и кремниевой подложки появилась возможность изготовить низковольтные почти наноразмерные электромеханические устройства, которые могут совершить революцию в обработке сигналов, коммуникациях, энергетике, сенсорных технологиях, наномеханике и множестве других отраслей. Пьезоэлектрические материалы используют механическое движение для получения электрического тока. Также возможен и обратный процесс: получение механических колебаний при подаче тока на пьезоэлектрик. Пьезоэлектрические материалы широко применяются для генерации высокочастотных звуковых или ультразвуковых волн, например, в аппаратах УЗИ.



Ученые из Университета Висконсина исследовали пьезоэлектрический материал ниобат свинца-магния – титанат свинца (PMN-PT). Этот материал обладает чрезвычайно мощным пьезоэлектрическим эффектом, что позволяет создать сильные механические колебания при относительно небольшом электрическом напряжении. Материалы вроде PMN-PT, в частности, используются для трехмерной ультразвуковой диагностики высокого разрешения.


Использование таких материалов в микромеханических устройствах очень перспективно, но сегодня существуют серьезные ограничения в технологии производства, которые мешают применить уникальные свойства PMN-PT. Так, обычно для создания микроскопических пьезоэлектрических устройств приходится выполнять «огранку» сыпучего материала, чтобы придать крупинкам пьезоэлектрика желаемую форму. Это неточный, подверженный ошибкам процесс, который не подходит для высокоточного изготовления наноэлектромеханических или микроэлектромеханических систем.


С помощью микромасштабного технологического процесса, похожего на те, что используются в электронике, команда ученых смогла, наконец, решить проблему сверхточной интеграции PMN-PT на кремниевую подложку. Из-за потенциальной химической реакции между компонентами пришлось выкладывать из атомов сложные структуры: на кремний наносится свехтонкий слой титаната стронция, который выступает в качестве шаблона и повторяет структуру кремния. Затем идет слой рутената стронция (электрод), и только затем – PMN-PT.


Устройства на основе новой технологии смогут значительно улучшить процессы обработки сигналов, медицинскую визуализацию, снизить энергопотребление и увеличить скорость датчиков, а также позволят сверхточно позиционировать микроприводы и другие сверхмалые устройства.

Права на данный материал принадлежат
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
  • В новости упоминаются
Похожие новости
20.04.2007
В России заявили о разработках нанооружия
30.03.2007
Международный форум "Высокие технологии XXI века" пройдет в апреле в "Экспоцентре"
28.03.2007
На УОМЗ отмечают 50-летие конструкторского бюро
11.12.2006
Россия предпринимает усилия, чтобы избавить свою экономику от нефтяной зависимости, и значительную роль в этом играют инновационные проекты и федеральные целевые программы
08.12.2006
М.Фрадков считает инновационные проекты и ФЦП платформой для выстраивания работы по диверсификации экономики
31.10.2006
Инновационные проекты ФГУП "Рособоронэкспорт" на Международной Гаванской ярмарке "FIHAV-2006"
29.08.2006
Месяц электронной промышленности
1 комментарий
№0
25.11.2011 02:45
Пъезоэлектрики применяются и в подводных звуковых обнаружителях.
0
Сообщить
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
    Обновить
  • 16.04 18:01
  • 845
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 16.04 17:33
  • 115
Конкурента российского Су-75 из Южной Кореи впервые представили на выставке
  • 16.04 17:16
  • 207
МО РФ: точность РСЗО "Торнадо-С" при использовании современных боеприпасов достигает 100%
  • 16.04 15:22
  • 2
Ответ на пост Razgon'а (важные IMHO вопросы)
  • 16.04 15:12
  • 74
Израиль усиливает меры безопасности в связи с опасениями ударов со стороны Ирана
  • 16.04 12:10
  • 1
Перспективная ракета "Амур-СПГ" сможет повторно использоваться от 50 до 100 раз
  • 16.04 11:28
  • 0
Поляки не могут разобраться, как же летать на южнокорейских самолётах FA-50
  • 16.04 09:24
  • 14
В спецоперации на Украине задействован триумвират крылатых ракет - "Калибр", "Оникс" и Х-35
  • 16.04 09:05
  • 5
Никита Михалков: России больше не нужно окно в Европу, которая окончательно деградировала
  • 16.04 08:51
  • 2
"Вампиры" против "Гераней" на Украине
  • 16.04 08:31
  • 0
Почему Израилю нужна полномасштабная война на Ближнем Востоке
  • 16.04 01:21
  • 2
Названо количество прикрывающих российские объекты «Панцирей»
  • 15.04 22:40
  • 1
Российские «Солнцепеки» получили дополнительную защиту
  • 15.04 22:39
  • 0
О русском патриотизме
  • 15.04 20:18
  • 22
Национальная политика и миграция