これは、同じチームが単結晶窒化ガリウムで作った圧力センサーを踏襲していますが、その感度は 350°C を超えると低下します。
「研究チームは、感度の低下はバンドギャップが十分に広くないためであると考えました」とヒューストン氏は述べています。 「仮説を検証するために、彼らは センサー 窒化アルミニウムを使用しています。」
そして、高品質の柔軟な薄膜 AlN の合成と製造という技術的課題に取り組んだ結果、うまくいき、「圧電センサーの中で最も高い動作温度」を持つデバイスを製造できたと研究者のナムイン・キム氏は語った。
センサーは、73.3°C で 143.2 ～ 50psi の変動に応答して、200 ～ 800mV の電圧を出力します。
これを超えると、ダイアフラムのヤング率の低下とフリーキャリアの生成により、性能が若干低下しました。
研究者らはまた、比較のために多結晶AlN薄膜と単結晶GaN薄膜も作製した。
研究チームによると、AlN は化学的、熱的安定性、強度に優れており、AlN センサーは中性子にさらされた雰囲気でも動作できるため、原子力施設に恩恵をもたらす可能性がある。
この研究は、Advanced Functional Materials に「Flexible Ultrawide-Bandgap Single-Crystal AlN Thin Films で作られた超高温および極端な環境で動作する圧電センサー」として掲載されています。