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Die Durchlässigkeit von Silizium für piezoelektrische/-optische Anwendungen

Ein neuartiges, akkurates und hochsensibles piezoelektrisches/-optisches Material, das außerdem kostengünstig in seiner Produktion ist, soll elektronische Geräteanwendungen revolutionieren, die Biegen, Schieben und Ziehen erfordern.
Die Durchlässigkeit von Silizium für piezoelektrische/-optische Anwendungen
Die meisten der gemeinhin genutzten Geräte, die piezoelektrische Resonanz bieten, basieren normalerweise auf einem hybriden Prozess, der das Anhängen an ein Gerät sowie das Entfernen von einem Gerät einschließt. Dieser Prozess ist nicht nur extrem kompliziert in der Produktion heraus, wo er zu erheblichen Fehlern führt, sondern auch beträchtlich teurer in der Anwendung.

Bisher wurde Silizium, eines der für gewöhnlich genutzten Materialien, noch nicht im Hinblick auf piezoelektrische Geräteanwendungen untersucht, bei denen die Transformation von elektrischer Energie in biomechanische stattfindet. Es wurde gezeigt, dass Silizium durch die Umwandlung in ein durchlässiges Material auf elektrische Spannung und Lichteinwirkung reagiert. Dabei werden Form und Größe geändert.

Das piezoelektrische Gerät besteht aus herausgeätztem durchlässigem Silizium und kommt mit einer Siliziumscheibe in Kontakt, die sich bei der Anwendung von elektrischer Spannung zwischen dem durchlässigen Silizium und dem anderen Silizium verbiegt. Die Produktion beruht auf einer einfachen, gewöhnlichen und gut etablierten Methode und ist weder bei kleinen noch bei großen Mengen sehr kostspielig.

Gleichermaßen reagiert das piezooptische Gerät durch eine Spannung, die mittels der Ausleuchtung des durchlässigen Materials zum Silizium und zu seiner Krümmung induziert wird. Es besteht die Möglichkeit einen Spiegel an der Siliziumseite der Scheibe zu verwenden, der durch elektrische Spannung oder Lichtanwendungen leicht deformiert werden kann. Dieses könnte beispielsweise für die Reduzierung optischer Abweichungen genutzt werden.

Durch die Verwendung gut etablierter Techniken kann dieses innovative Material problemlos in die Herstellungsprozesse von Silizium integriert werden. Des Weiteren ist seine Produktion weniger kostenintensiv als bei anderen derzeit erhältlichen Geräten. Im Vergleich zu anderen Materialien reagiert es sensibler auf hohe elektrische Spannungen und ist genauer, da keine Hysterese auftritt. Das neue Material weist ein ähnliches Gewicht auf wie Metall- und Halbleitermaterialien.

Es werden weitere Kollaborationsmöglichkeiten mit akademischen oder industriellen Partnern gesucht, die sich auf den Bereich der mikroelektronischen mechanischen Systeme (MEMS) oder der Elektrooptik spezialisiert haben. Das Ziel besteht darin, dieses Material in Anwendungen zu nutzen, bei denen das Biegen, Schieben oder Ziehen eines Gerätes notwendig ist.
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