Японский институт промышленных наук и технологий (Advanced Industrial Science and Technology (AIST)) совместно с корпорацией Denso разработали тонкие пленки из композитного нитрида, который может выдерживать высокую температуру и обладает пьезоэлектрическими свойствами, сообщает TechON. Нитрид является химическим соединением азота с металлами.
В настоящее время существует огромный спрос на жаростойкие сенсоры давления сгорания. Они необходимы для двигателей автомобилей, газовых турбин, благодаря им снижается расход нефтепродуктов, бензина. Другой вид сенсоров — вибрационные — при наличии устойчивости к высоким температурам и разрушению, могут использоваться для проверки безопасности старых химических заводов.
Вообще, существует тенденция уменьшения пьезоэлектрических свойств материалов с возрастанием их жаростойкости. Поэтому ранее создание жаростойкого вещества с высокими пьезоэлектрическими свойствами представлялось весьма трудоемкой задачей. И ни один из существующих вибрационных либо сенсоров давления сгорания не отличался высокой производительностью.
И вот, японским исследователям удалось создать композитный нитрид из твердого раствора нитрида алюминия (AlN) и скандия (Sc). По показателю пьезоэлектрических свойств новосозданный материал превзошел в 5 раз самый продвинутый в этом плане нитрид алюминия. Пьезоэлектрическая константа нового материала равна d33:25pC/N.
Новый композитный нитрид не меняет свою жидкокристаллическую структуру даже при температуре 500°C. Это позволит использовать устройства, сделанные с применением композитного нитрида, в высокотемпературных средах. Кроме того, этот материал представляет собой большую ценность для производства тонкопленочных сенсоров, поскольку (1) не содержит свинец; (2) подходит для существующих техпроцессов по выпуску полупроводников, а значит не повлечет за собой дополнительных затрат на переоборудование; (3) отличается высокой производительностью.
