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J-GLOBAL ID：202102290643945971   整理番号：21A2571266

圧電薄膜窒化アルミニウムに基づく大きな走査角とモノリシック集積角度センサを有する2D走査マイクロミラー【JST・京大機械翻訳】

2D Scanning Micromirror with Large Scan Angle and Monolithically Integrated Angle Sensors Based on Piezoelectric Thin Film Aluminum Nitride

著者 (14件)： Meinel Katja (Center for Microtechnologies, Chemnitz University of Technology, 09111 Chemnitz, Germany) ,  Melzer Marcel (Center for Microtechnologies, Chemnitz University of Technology, 09111 Chemnitz, Germany) ,  Stoeckel Chris (Center for Microtechnologies, Chemnitz University of Technology, 09111 Chemnitz, Germany) ,  Stoeckel Chris (Fraunhofer Institute for Electronic Nano Systems ENAS, 09126 Chemnitz, Germany) ,  Shaporin Alexey (Fraunhofer Institute for Electronic Nano Systems ENAS, 09126 Chemnitz, Germany) ,  Forke Roman (Fraunhofer Institute for Electronic Nano Systems ENAS, 09126 Chemnitz, Germany) ,  Zimmermann Sven (Center for Microtechnologies, Chemnitz University of Technology, 09111 Chemnitz, Germany) ,  Zimmermann Sven (Fraunhofer Institute for Electronic Nano Systems ENAS, 09126 Chemnitz, Germany) ,  Hiller Karla (Center for Microtechnologies, Chemnitz University of Technology, 09111 Chemnitz, Germany) ,  Hiller Karla (Fraunhofer Institute for Electronic Nano Systems ENAS, 09126 Chemnitz, Germany) ,  Otto Thomas (Center for Microtechnologies, Chemnitz University of Technology, 09111 Chemnitz, Germany) ,  Otto Thomas (Fraunhofer Institute for Electronic Nano Systems ENAS, 09126 Chemnitz, Germany) ,  Kuhn Harald (Center for Microtechnologies, Chemnitz University of Technology, 09111 Chemnitz, Germany) ,  Kuhn Harald (Fraunhofer Institute for Electronic Nano Systems ENAS, 09126 Chemnitz, Germany)
資料名： Sensors (Web)  (Sensors (Web))
巻： 20  号： 22  ページ： 6599  発行年： 2020年 
JST資料番号： U7015A  ISSN： 1424-8220  CODEN： SENSC9  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： アクチュエータとセンサ材料として別々に使用された圧電薄膜窒化アルミニウム(AlN)を有する2D走査マイクロミラーを提示した。蛍光顕微鏡のような内視鏡応用では,デバイスは4mm2チップフットプリントで0.7mmの鏡面板直径を有する。初期設計最適化手順の後,2つのマイクロミラー設計を実現した。x-およびy-tiltに対する異なるばねパラメータを選択し,スパイラル(Design1)またはLissajous(Design2)走査パターンを生成した。閉ループ制御を可能にするため,積分傾斜角センサによる付加的レイアウトを導入した。マイクロミラーデバイスを150mmシリコンオンインシュレータ(SOI)技術でモノリシックに作製した。Si(111)をデバイスシリコン層として用い,AlNの高C軸配向成長を支持した。製作したマイクロミラーデバイスを空気中での走査とセンサ特性に関して特性化した。13834Hzと50Vで設計1で91.2の走査角に達した。設計2では,12060Hzで92.4の走査角と13145Hzで123.9がそれぞれxとy軸で50Vで達した。望ましい2D走査パターンを成功裏に生成した。1.9pC/のセンサ角度感度を達成した。Copyright 2021 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： フィードバック制御 ,  *圧電気 ,  アクチュエータ ,  *二次元 ,  *窒化アルミニウム ,  センサ ,  キャラクタリゼーション ,  蛍光顕微鏡
準シソーラス用語： *マイクロミラー ,  角度センサ ,  設計最適化 ,  *ピエゾフィルム ,  *モノリシック集積化 ,  シリコン(111) , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (8件)： 2D ,  AlN ,  窒化アルミニウム ,  角度センサ ,  マイクロミラー ,  マイクロスキャナ ,  二次元走査 ,  圧電

分類 (2件)： 入出力装置  (JC04050U) ,  固体デバイス製造技術一般  (NC03030V)

引用文献 (32件)：

• Specht, H. MEMS-Laser-Display-System: Analyse, Implementierung und Testverfahrenentwicklung. Ph.D. Thesis, Chemnitz Universitiy of Technology, Chemnitz, Germany, 2011.
• Schenk, H. Ein neuartiger Mikroaktor zur ein- und Zweidimensionalen Ablenkung von Licht. Ph.D. Thesis, Gerhard-Mercator-Universität-Gesamthochschule-Duisburg, Duisburg, Germany, 2000.
• Naono, T.; Fujii, T. A large-scan-angle piezoelectric MEMS optical scanner actuated by a Nb-doped PZT thin film. J. Micromech. Microeng. 2014, 24, 15010-15022.
• Kobayashi, T.; Maeda, R. Piezoelectric Optical Micro Scanner with Built-in Torsion Sensors. Jpn. J. Appl. Phys. 2007, 46, 2781-2784.
• Qian, R.; Wen, Z. A Piezoelectrically Actuated Scaning Micromirror Integrated with Angle Sensors. Key Eng. Mater. 2011, 483, 437-442.

タイトルに関連する用語 (7件)： 圧電薄膜 ,  窒化アルミニウム ,  走査 ,  モノリシック集積 ,  角度センサ ,  2D ,  マイクロミラー