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© Dr. Georg Pfusterschmied

PiezoMEMS

Piezoelektrische MEMS-Bauelemente

Auf dem piezoelektrischen Effekt basierende MEMS Bauelemente weisen viele Vorteile gegenüber kapazitiven oder thermischen Wandlungsprinzipien auf. Da der Effekt jedoch typischerweise sehr gering ist, liegt eine große Herausforderung darin, Bauelemente zu entwickeln, welche dennoch hinreichend mit ihrer Umgebung interagieren können.

Laufende Projekte

Neuartige piezo- und flexoelektrische Materialien

Piezoelektrische Dünnschichten ermöglichen die direkte Umwandlung von elektrischer und mechanischer Energie und können dadurch sowohl als Sensor- wie auch als Aktorschichten verwendet werden. Die Integration von Materialsystemen wie reinem/dotierem Aluminiumnitrid (AlN) oder Polyvinylidenfluorid (PVDF) und Polyvinylidenfluorid-co-trifluoroethylen (PVDF-TrFE) in bestehende MEMS Technologieprozesse erfordert dabei ein tiefgehendes Verständnis über die Zusammenhänge von Herstellung und Materialeigenschaften.

Eine nicht-lineare elektomechanische Kopplung die insbesondere bei dünnen Schichten <100 nm auftritt ist der flexoelektrische Effekt. Bei diesem Effekt induziert eine inhomogene Dehnung des Materials eine Polarisierung. Der flexoelektrische kann in dünnen Schichten den piezoelektrischen Effekt sogar überwiegen und ist damit ein hochspannendes Thema für zukünftige ultradünne MEMS und NEMS.

Laufende Projekte

Polymeric Nanocomposites for wearable autonomous energy supplies

Das Bild zeigt eine künstlerische Darstellung der semi-kristallinen Matrix von PVDF.

PRINCESS untersucht fortschrittliche Nanokompositmaterialien auf Basis von PVDF oder Nanocellulose mit eingebetteten Nanopartikeln für verbesserte dielektrische und piezoelektrische Eigenschaften sowie die Prozesstechnologie für die Integration dieser Materialien in die Herstellung von smart textiles.

Privatdoz. Dipl.-Phys. Dr.techn.

Michael Schneider

Assistant Prof.

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