Aktive miniaturisierte Langasit-Strukturen für Anwendungen oberhalb von 600 °C

Abstract:
Das piezoelektrische Material Langasit eignet sich auf Grund seiner Hochtemperaturstabilität und seiner Beständigkeit in reduzierenden Atmosphären für Applikationen wie Sensoren mit Einsatztemperaturen bis etwa 1000 °C. Miniaturisierte funktionale Komponenten aus Langasit können jedoch nicht mit mechanischen Methoden hergestellt werden. Daher wird ein nasschemisches Verfahren zur Fertigung von Langasit-Strukturen auf der Basis von Phosphorsäure entwickelt. Die Formstabilität von Strukturen mit Abmessungen hinunter bis 10 µm konnte bei hohen Temperaturen gezeigt werden. Plan-konvexe BAW-Membranen wurden in Abhängigkeit von der Temperatur untersucht. Dabei zeigten die Resonanzenspektren auch bei 600 °C noch gute Q-Faktoren von 800. Die Erweiterung auf Membranarrays für die Gassensorik wird vorgestellt. Weiterhin können durch den nasschemischen Ätzprozess Spitzen mit Verrundungsradien von 40 nm hergestellt werden. Dadurch konnte Feldemission mit Langasitspitzen gezeigt werden.