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La porosità del silicio per applicazioni piezoelettriche/piezo-ottiche

Un nuovo accurato ed altamente sensibile materiale piezoelettrico/piezo-ottico di produzione poco costosa dovrebbe rivoluzionare le applicazioni di apparecchiature elettroniche in cui si debba piegare, spingere o tirare un dispositivo.
La porosità del silicio per applicazioni piezoelettriche/piezo-ottiche
La maggior parte dei dispositivi in uso di risposta piezoelettrica sono solitamente basati su un processo ibrido che comporta l'unione o il distacco da un dispositivo. Il processo è non solo di produzione complicata, cosa che porta a guasti significativi, ma anche molto costoso nelle applicazioni.

Fino ad ora il silicio, uno dei materiali d'uso più comune, non era sfruttato nelle applicazioni di dispositivi piezoelettrici in cui l'energia elettrica è trasformata in energia meccanica. È stato dimostrato che il silicio trasformato in materiale poroso risponde all'immissione di tensione e di luce cambiando forma e dimensioni.

Il dispositivo piezoelettrico comprende silicio poroso stampato, a contatto con un wafer al silicio, che si piega sotto l'applicazione di tensione tra il silicio poroso e il silicio. La produzione è basata su tecniche semplici, comuni e bene affermate, e risulta poco costosa sia in piccole che in grandi quantità.

Allo stesso modo, il dispositivo piezo-ottico risponde mediante una sollecitazione indotta dall'illuminazione del materiale poroso nel silicio e la sua piegatura. Vi è la possibilità di usare uno specchio dal lato al silicio del wafer che può essere facilmente deformato dall'applicazione di tensione o di luce. Tutto questo potrebbe essere usato, ad esempio, per ridurre le aberrazioni ottiche.

Questo materiale innovativo può essere facilmente integrato nei processi di produzione di silicio che sfruttano tecniche già comprovate. La sua produzione inoltre è meno costosa di altri dispositivi attualmente disponibili. Rispetto ad altri materiali, è più sensibile alle alte tensioni ed accurato, e non vi è isteresi. Il nuovo materiale ha un peso simile a quello dei materiali metallici e semiconduttori.

Si cercano ulteriori collaborazioni con partner accademici o industriali specializzati in sistemi MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) o in elettro-ottica. L'obiettivo è usare questo materiale in applicazioni in cui sia necessario piegare, spingere o tirare un dispositivo.