Piezoelektrische Wandler
PMUTs (Piezoelectric Micromachined Ultrasonic Transducers)
PMUTs sind mikrometergroße Ultraschallwandler, die sowohl zum Messen (Sensorik) als auch zum Anregen (Aktorik) eingesetzt werden. Die Technologie deckt einen breiten Frequenzbereich von wenigen kHz bis in den MHz-Bereich ab, und das mit extrem kompakten Wandlern im Mikrometermaßstab. Dieser Maßsstab ist deutlich kleiner als herkömmliche Designs im Millimeterformat. Unsere PMUTs erreichen eine Auslenkungsempfindlichkeit von bis zu 200 nm/V. Durch die Integration von Terfenol-D lässt sich zusätzlich eine magnetostriktive Kopplung realisieren, die eine Frequenzabstimmung sowie Antennenkonzepte ermöglicht.
Als piezoelektrische Schicht werden PZT (optional Nb-dotiert) oder alternativ AlN eingesetzt. Zudem ist Sc-dotiertes AlN verfügbar.
- J. Helmerich, A. Hofmann, M. Wich, T. Schaechtle, B. Szabo und S. J. Rupitsch, „Sputter-Deposited PMUTs: Resonance Analysis and Validation with an Analytical Solution“, in Proc. 2025 IEEE International Symposium on Applications of Ferroelectrics (ISAF), Graz, Austria, 13.–18. Juli 2025, doi: 10.1109/ISAF61233.2025.11235174
- J. Helmerich, M. Wich, A. Hofmann, T. Schaechtle und S. J. Rupitsch, „Multiple ring electrode-based PMUT with tunable deflections“, Micromachines, Bd. 16, Nr. 6, Art.-Nr. 623, Mai 2025, doi: 10.3390/mi16060623
Weitere Forschungsbereiche
- Durchfluss- und Druckmessung
- Moderner Leichtbau
- Präzisionsstellglieder und Mikropumpen