Microtecnologie

La possibilità di realizzazione di dispositivi ibridi in tecnologia a film sottile ha consentito lo studio e lo sviluppo di dispositivi ad onda acustica.
Tali dispositivi sfruttano le proprietà piezoelettriche di alcuni materiali come il quarzo e il niobato di litio associato ai fenomeni di propagazione delle onde acustiche in strutture periodiche.

Depositando dei reticoli periodici interdigitati metallici sulla superficie di un substrato piezoelettrico è possibile infatti convertire un’eccitazione armonica di tipo elettrico in un’onda acustica che si propaga sulla superficie del materiale e viceversa.
Queste strutture consentono di realizzare filtri passivi e risonatori molto stabili ed ad elevate frequenze.
Tali frequenze sono inversamente proporzionali al periodo di reticolo e direttamente proporzionali alla velocità di propagazione dell’onda acustica sulla superficie del materiale.
In particolare la configurazione del risonatore due porte può essere utilizzata per realizzare sensori in quanto un carico di massa depositato sulla superficie del materiale riduce la velocità di propagazione delle onde acustiche abbassando la frequenza di risonanza del dispositivo.
Depositando pertanto un film sottile polimerico sensibile ad uno specifico agente chimico esterno è possibile realizzare risonatori a frequenza variabile in dipendenza dalla concentrazione dello stesso.
Nello specifico il Centro Laser ha realizzato un sensore di umidità relativa fabbricando un risonatore ad onda acustica traversa in alluminio su substrato di quarzo AT-cut con tecniche di deposizione a film sottile, ricoperto con un film polimerico deposto con tecniche PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition).