ACOMEMS

 

 
 

Home

Consortiu

Obiective

Grupuri de activitati

Microsisteme ce se vor dezvolta

Rezulate

 

 

 

 

 

 

 

 
 
Proiectarea unui receptor microprelucrat pentru 60GHz
   
Varianta originala propusa de proiectul ACOMEMS pentru realizarea modulului receptor la 60GHz este folosirea conversiei directe (video detectie) cu utilizarea de diode Schottky si antene Yagi-Uda, bazate pe microprelucrarea GaAs. Proiectarea receptorului abordeaza separat regiunea de circuit aflata pe membrana (antena Yagi-Uda microprelucrata integrata monolitic cu dioda Schottky) si zona de circuit aflata pe "bulk". Componentele suspendate pe membrane au fost modelate si proiectate folosind pachetul software de simulare electromagnetica tridimensionala IE3D Zeland Ltd.
Caracteristica de radiatie la 60 GHz
Castigul antenei Yagi 60GHz
Layout-ul structurii de receptor microprelucrat
integrat monolitic pentru 60 GHz
 
Realizarea tehnologica si caracterizarea antenelor Yagi-Uda
   
Antenele Yagi-Uda de 60GHz pe membrane de GaAs, s-au realizat printr-un proces tehnologic nou, care se bazeaza pe combinarea microprelucrarii de suprafata cu microprelucrarea de volum a GaAs, cu ajutorul corodarii RIE
Antena Yagi 60GHz-vedere de sus
Antena Yagi 60GHz-vedere de pe spate
   Antene Yagi-Uda de 77 GHz, au fost realizate printr-un proces tehnologic de microprelucrare a plachetelor de siliciu de inalta rezistivitate, de orientare <100> si 400mm grosime, bazat pe corodarea anizotropa a siliciului. Dimensiunile obtinute pentru membrana suport a antenei Yagi-Uda pentru 77 GHz, sunt de 4.5 x 6 mm2.
Antena Yagi 77GHz-vedere de pe fata
Antena Yagi 77GHz-vedere de pe spate
   Caracterizarea in microunde a antenelor Yagi-Uda s-a realizat cu masuratori “on wafer”, folosind un prober Cascade Microtech si un Vector Network Analyzer.
 
Studiu asupra polyimidelor pentru microsisteme integrate
 
Studiul a inclus chimia polyimidelor, chimia polioxadiazolilor; sinteza si caracterizarea copoliimidelor continand cicluri oxadiazolice; sinteza poliimidelor continand cicluri oxadiazolice.
Caracterizarea polimerilor s-a efectuat prin inregistrarea spectrelor IR, caracterizarea stabilitatii termice si a temperaturiii de tranzitie sticloasa. Stabilitatea termica a fost evaluata prin analiza termogravimetrica. Forma lantului macromolecular al acestor polimeri a fost evidentiata prin modelare matematica prin folosirea unui program Hyperchem versiunea 7.
 
Proiectarea rezonatorilor de tip FBAR pe substrat de GaN si AlN
 
   S-a efectuat modelarea EM si proiectarea filmelor subtiri microprelucrate de GaN si AlN pentru FBAR, cat si modelare si simulari Spice pentru rezonatori FBAR.
   Pentru proiectarea structurilor de FBAR pe substrat de GaN, cuplarea/interactia electromagnetica intre doua structuri de FBAR si cuplarea electromagnetica (EM) la celelalte componente intr-un circuit MMIC s-a efectuat prin cuplarea efectului piezoelectric liniar cu ecuatiile Maxwell printr-un parametru dependent de frecventa, permitivitatea dielectrica efectiva: dependenta de frecventa a permitivitatii efective este inclusa in modelul cu port vertical; efectul piezoelectric la frecvente inalte este modelat cu formula de dispersie Lorentz.
Structura FBAR propusa
Model EM pt FBAR
Model circuit echiv FBAR
Folosind simulatorul de circuite electronice SPICE, s-au obţinut rezultate edificatoare privind performanţele rezonatorului FBAR.
 
Studii experimentale procese tehnologice pe GaN si AlN
 
Un proces tehnologic nou a fost realizat, pornind de la cresterea unui strat de GaN cu dopaj mic utilizand tehnici MOCVD, pe un substrat de siliciu de inalta rezistivitate (ρ > 10 kΩ), de orientare <111>. Grosimea plachetei de siliciu a fost de 500 μm. S-au obtinut structuri test de rezonator FBAR pe membrana de GaN.
Imagine SEM (top side) a structurii de F-BAR pe membrana de GaN
 
Au fost obtinute straturi de AlN pe diferiti substrati prin pulverizare reactiva magnetron in modul RF din tinta de aluminiu de inalta puritate (99,9995%) in flux azot in argon. In scopul imbunatatirii aderentei filmelor de AlN pe substratii de depunere a fost configurata tehnologia de realizare a unor structuri gradate care contin un strat gradat de aderenta peste care se continua cu filmele puternic orientate de nitrura de aluminiu.
 
Workshopul stiintific ACOMEMS
 
Lucrarile stiintifice prezentate la workshopul ACOMEMS:
 
  • A. Takacs, D.Neculoiu, D. Vasilache, A. Muller, P. Pons, H. Aubert, R. Plana "Tunable MEMS filters for millimeter wave applications"
  • D.Vasilache, M.Dragoman, G.Constantinidis, Y. Psychias, F.Vladoianu, T.Kostopoulos, C.Tibeica, L.Bary, A.Cismaru, D.Neculoiu, C.Buiculescu, I.Petrini, R.Plana, A.Müller"60 GHz Band RF MEMS Switch"
  • E. Hamciuc, I. Sava, M. Bruma, T. Köpnick, J. Stumpe , "Photoinduced optical anisotropy in modified polyimides"
  • I. Sava, M. Bruma, B. Schulz, J. Stumpe, "Light-induced properties in polyimides containing side azobenzene groups"
  • A.A. Muller, D. Neculoiu, D. Vasilache, A. Takacs, A. Cismaru, P.Pons, R.Plana “ Micromachined bandpass filter with a new controlled resonance in the stopband for WLAN 5200 filter applications"
  • G. Brezeanu, A. Visoreanu, M. Brezeanu, F. Udrea, G.A.J. Amaratunga, I. Enache, I. Rusu, F.Draghici, "Off - state performances of ideal Schottky barrier diodes (SBD) on diamond and silicon carbide"
  • D.Neculoiu, F.Giacomozzi, L.Bary, D.Vasilache, A.A.Muller, B. Margesin, I.Petrini, C. Buiculescu, A.Takacs, R. Plana, A.Muller "Compact lumped elements micromachined band-pass filters with discrete switching for 1.8/5.2 GHz applications"
  • Ion Sava "Aromatic polyimides based on 3,3’-dimethyl-4,4’-diaminodiphenylmethane as potential material for interlayer dielectrics in RF MEMS circuits"
  • M. Bruma, I. Sava, E. Hamciuc, C. Hamciuc, M. D. Damaceanu "Synthesis and characterization of heterocyclic polyimides As high performance materials with potential applications in rf mems devices processing"