Obiectivele proiectului

Obiectiv 1: Investigarea modurilor de propagare Sezawa in dispozitive SAW operand in domeniul GHz, realizate pe GaN/SiC si GaN/Si.

Pentru a obtine formele de unda ce apar in raspunsul dispozitivului la diferite frecvente de rezonanta, va fi folosita o noua abordare bazata pe metoda elementelor finite. Formele de unda simulate pentru diferite moduri de propagare, dar si frecventele de rezonanta simulate (respectiv valorile vitezelor acustice corespunzatoare) vor fi comparate cu valorile obtinute experimental si vor fi folosite mai departe pentru identificarea moduruilor de propagare. Atat simularile cat si rezultatele experimentale vor fi realizate pentru o gama larga a parametrului hk – grosimea normalizata. Acest lucru poate fi obtinut prin folosirea mai multor grosimi a startului de GaN cat si prin realizarea de strucuturi SAW avand traductorul interdigitat (IDT) cu latimea spatierea dintre digit/interdigit intre 100 si 500 nm.

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.

Va fi analizata variatia frecventei de rezonata a structurilor SAW (analizate in Obiectivul 1) cu temperatura. Astfel, pentru variatii ale temperaturii intre -268ºC si +150ºC vor fi determinate simultan variatiile frecventelor de rezonanta asociate modului Rayleigh si modului Sezawa, iar rezultatele obtinute atat pentru sensitivitate cat si pentru coeficientul de temperatura in frecventa (TCF) vor fi comparate. De vreme ce modul Sezawa are o frecventa de rezonanta mai mare decat cea asociata modului Rayleigh este de asteptat sa se obtina o sensitivitate mai mare pentru rezonatoarele SAW bazate pe modul Sezawa.

Obiectiv 3: Investigarea senzorilor de presiune si temperatura bazati pe modul Lamb; comparatie cu modul Rayleigh.

Folosind microprelucrarea si procesarea nanolitografica a plachetelor de GaN/Si vor fi realizte structuri SAW cu diferite membrane de GaN. Va fi analizata influenta pozitionarii IDT-ului pe zona activa (membrana) a rezonatorului SAW. Frecventele de rezonanta vor fi determinate experimental, iar simularile FEM vor fi utilizate pentru o identificare corecta a modului de propagare Lamb. Masuratorile cu presiunea vor fi efectuate in atmosfera de azot in intervalul 1-5 Bar iar sensibilitatea cat si coeficientul de presiune in frecventa (PCF) obtinute pentru modul Lamb vor fi comparate cu cele obtinute pentru modulul Rayleigh.

Obiectiv 4: Analiza variatiei lui k²_eff,cu hk si studiu exploratoriu pentru structurilor SAW de tip filtru (face to face) bazati pe modurile de propagare Sezawa si Lamb.

Va fi analizat si determinat experimental coeficientul de cuplaj pentru modurile Sezawa si Lamb. Pentru valori ale lui hk unde k²_eff, este mai mare pentru modurile superioare de propagare decat pentru modul fundamental Rayleigh, vor fi realizate filtre SAW de tip trece-banda cu diferite latimi spatieri intre digit/interdigit pe plachete de GaN/Si, GaN/SiC cat si pe membrane de GaN. În acest fel, va fi exploatata posibilitatea utilizarii unor moduri superioare de propagare pentru a imbunatati performantele filtrelor SAW de tip trece-banda de inalta frecventa (valori mai mari ale k²_eff,pot reduce substantial pierderile).