Inertialsensorik

Piezoelektrische low-power MEMS mit Aluminiumnitrid

© Fraunhofer ENAS
Integrierte Fertigung von zahlreichen MEMS-Devices auf einem Multiprojekt-Wafer.
© Fraunhofer ENAS
Multiprojekt-Wafer mit gesputtertem piezoelektrischem AlN (rechts). Eine Reihe von PDIGs mit unterschiedlichen Varianten an Elektrodendesigns (mitte). Zerteilte und teilweise verkapselte PDIGs (links).

Aluminiumnitrid (AlN) ist ein zukunftsweisendes Material für MEMS und NEMS. Die hohe Energiedichte, CMOS-Kompatibilität, geringe Alterungseffekte und hohe Temperaturstabilität machen AlN zu einem bevorzugten Material für MEMS-Applikationen.

Ein Sputterprozess für AlN Dünnschichten und die Technologie zur Integration des AlN in Silizium-basierte MEMS wurde entwickelt.

Der Power-Down-Interrupt-Generator (PDIG) ist eine Kleinstleistungsapplikation auf AlN-Basis. Bei einem mechanischen Ereignis generiert das MEMS eine elektrische Ladung intrinsisch und übermittelt das Signal an eine Elektronik. Da der PDIG keine Energiezufuhr benötigt, kann der Verbrauch des Gesamtsystems minimiert werden.