SETSAL

Obiectivele proiectului

Principalul obiectiv al proiectului il constituie dezvoltarea primului senzor de temperatura bazat pe un rezonator SAW realizat pe AlN/Si. Senzorul va fi caracterizat, "on wafer" in gama de temperatura 23-150^oC, si intr-un montaj ceramic special, prevazut cu conectore SMA, si cu cabluri intr-un criostat, in domeniul de temperatura 5-500 K.

Primul obiectiv al proiectului consta in cresterea de straturi AlN pe plachete de siliciu de mare rezistivitate. Se vor creste straturile AlN pe plachete de siliciu de mare rezistivitate prin tehnici de pulverizare in magnetron (INCD FM). Vor fi folosite metode de caracterizare multiparametrice pentru a determina toate proprietatile straturilor AlN: elipsometrie spectroscopica (SE), spectroscopie fotoelectron cu raze X (XPS), difractie cu raze X (XRD), spectroscopie Raman, microscopie electronica HRTEM, teste de aderenta, masuratori electrice si piezoelectrice. Acestea vor fi efectuate si dezvoltate de INCD FM si IMT.

Al doilea obiectiv consta in proiectarea si modelarea structurilor SAW pe baza de AlN. Dupa punerea la punct a metodologiei, se va stabili strategia de optimizare (geometria optima - numar de digiti/ spatiu interdigiti, numarul de reflectoare si dimensiunile lor - lungime, grosime pentru Q maxim la rezonanta S11). Vor trebui utilizate cele mai avansate tehnologii de calcul stiintific de mare performanta (HPC) . Vor fi folosite si alte metode de optimizare disponibile (precum cele oferite de optimizarea Matlab care poate fi conectata cu COMSOL Multiphysics simulation) si vor fi testate strategiile de optimizare dezvoltate de UPB ( precum cele bazate pe Particle Swarm Optimization). Rezultatul final va fi atat dependenta frecventei de rezonanta a senzorului pe AlN in functie de temperatura, cat si senzitivitatea acestuia.

Al treilea obiectiv major consta in procesarea si caracterizarea senzorului de temperatura (WP3- coordonator IMT). Activitatea principala consta in dezvoltarea nanolitografiei e-beam si a metalizarilor pentru structurile de SAW pe AlN care vor functiona in gama 6 - 9 GHz. Este necesara realizarea de IDT-uri cu digiti si interdigiti cu latime in gama de 80 - 150 nm. Caracterizarea "on wafer" a structurilor SAW se va face utilizand echipamentul existent (VNA) la IMT. Structurile vor fi incalzite pe plita ('hot plate") in gama 23-150^oC. Se vor face determinari in etuva (23-200^oC) si in criostat (5-500K) utilizand montura speciala de fixare realizata pe ceramica si avand conectoare SMA. Obiectivul final il reprezinta realizarea demonstratorului de senzor de temperatura bazat pe o structura de tip SAW cu AlN, cu realizarea experimentala a unui sistem de citire cu fir a datelor senzorului precum si un studiu exploratoriu de citire "fara fir" a datelor.