Es folgt ein Drucksensor, den das gleiche Team aus einkristallinem Galliumnitrid herstellte, dessen Empfindlichkeit oberhalb von 350 °C abfiel.
„Das Team ging davon aus, dass der Rückgang der Empfindlichkeit darauf zurückzuführen war, dass die Bandlücke nicht groß genug war“, so Houston. „Um die Hypothese zu testen, entwickelten sie eine Sensor mit Aluminiumnitrid.“
Und nachdem man sich mit den technischen Herausforderungen der Synthese und Herstellung hochwertiger, flexibler Dünnfilm-AlN-Lösungen beschäftigt hatte, gelang es, ein Gerät herzustellen, das „die höchste Betriebstemperatur unter den piezoelektrischen Sensoren“ aufweist, sagte der Forscher Nam-In Kim.
Der Sensor gibt Spannungen von 73.3 bis 143.2 mV als Reaktion auf Schwankungen von 50 bis 200 psi bei 800 °C aus.
Darüber hinaus verschlechterten eine Verringerung des Elastizitätsmoduls der Membran und die Erzeugung freier Träger die Leistung etwas.
Zum Vergleich stellten die Forscher auch polykristalline AlN- und einkristalline GaN-Dünnfilme her.
AlN bietet eine erhebliche chemische und thermische Stabilität und Festigkeit, und Nuklearanlagen könnten laut dem Forschungsteam davon profitieren, da AlN-Sensoren in neutronenexponierten Atmosphären betrieben werden können.
Die Arbeit wurde unter dem Titel „Piezoelectric Sensors Operating at Very High Temperatures and in Extreme Environments Made of Flexible Ultrawide-Bandgap Single-Crystalline AlN Thin Films“ in Advanced Functional Materials veröffentlicht.
Mehr sehen : IGBT-Module | LCD-Displays | Elektronische Komponenten