Descrierea  proiectului:

O crestere a frecventei de rezonanta este importanta pentru aplicatiile SAW de filtre si senzori. Deoarece materialele clasice nesemiconductoare nu pot fi folosite pentru rezonatori SAW ce opereaza la frecvente peste 2 GHz, GaN poate fi o solutie pentru frecvente mari. Modurile Sezawa (pe straturi de GaN/Si si GaN/SiC) si Lamb (pe membrane de GaN ) au viteza de faza mai mare decat modul fundamental Rayleigh astfel incat se pot obtine frecvente de rezonanta mai mari pentru aceleasi dimensiuni digit/interdigit ale IDT realizate nanolitografic. O prima tinta a proiectului este investigarea modurilor Sezawa pentru GaN/Si si GaN/SiC, folosind o abordare noua bazata pe medoda elementelor finite. Formele de unda simulate si vitezele de faza pentru diverse moduri de propagare vor fi comparate cu datele experimentale si vor fi folosite pentru identificarea modului de propagare. Vor fi dezvoltate simulari si experimente pentru o extinsa gama de valori a parametrului hk (grosimea normalizata), folosind diferite grosimi ale plachetelor epitaxiale de GaN si dimensiuni digit/interdigit ale IDT (in gama 100-500 nm). Aplicatia tinta este obtinerea unui senzor de temperatura cu sensitivitate mai mare decat cea obtinuta pentru modul fundamental. Modul Lamb va fi investigat pentru a obtine un senzor de presiune si o structura de senzor dual presiune/temperatura de mare sensitivitate.
Parametrul esential pentru rezonatorul SAW, coeficientul de cuplaj k²_eff si variatia sa cu hk, vor fi studiate pentru modurile Sezawa si Lamb. Studiile noastre preliminare au aratat ca exista un interval al hk unde k²_eff este mai mare pentru modul Sezawa decat pentru modul fundamental Rayleigh. Se vor procesa si analiza structuri de filtre (cu hk in acest interval). Ne asteptam sa existe o scadere importanta a pierderilor comparativ cu filtrele pe modul Rayleigh. Aceasta poate genera un urias impact asupra rezultatelor intrucat cererea de filtre SAW fiabile, la frecvente de peste 5 GHz, este mare.

Obiectivele proiectului

Obiectiv 1: Investigarea modurilor de propagare Sezawa in dispozitive SAW operand in domeniul GHz, realizate pe GaN/SiC si GaN/Si.
Obiectiv 2: Investigarea senzorilor SAW de temperatura pe GaN/SiC bazati pe modul de propagare Sezawa; comparatie cu performantele senzorilor SAW similari bazati pe modul Rayleigh.
Obiectiv 3: Investigarea senzorilor de presiune si temperatura bazati pe modul Lamb; comparatie cu modul Rayleigh.
Obiectiv 4: Analiza variatiei lui k2eff cu hk si studiu exploratoriu pentru structurilor SAW de tip filtru (face to face) bazati pe modurile de propagare Sezawa si Lamb.

Echipa de cercetare:

Dr. Alexandru Müller, director proiect, Dr Alexandra (Stefanescu) Nicoloiu, Dr. Ioana (Giangu) Zdru, Dr. Dan Vasilache, Dr. Alina Cristina Bunea, Dr. Adrian Dinescu, Dr. Sergiu Iordanescu, Dr. Dan Neculoiu, Dr. Valentin Buiculescu, Dr. Gina Adam, Fiz. Ioana petrini, Ing. Cristina Buiculescu, Masterand Andrei Alexandru Florescu