AURORA: PIEZO micro-mirror for emerging applications

Partner-Call offen bis: 10.03.2021

Projektstart: Q2 2021

Zielsetzung

Neue Anwendungen wie endoskopische Bioimaging- und Pico-Projektor-Bildgebungssysteme   werden in den nächsten Jahren auf den Markt kommen. Das Herzstück dieser Anwendungen ist ein Mikro-Scannermodul, das eine hohe Auflösung, ein großes Sichtfeld, hohe  Bildwiederholraten und einen guten und stabilen Betrieb ermöglicht. Im Rahmen des Projekts wird der Fokus auf die Entwicklung von Piezo-Mems-Geräten der nächsten Generation gelegt.  Das Projekt wird von früheren piezoMEMS-Forschungen profitieren, die bei SAL durchgeführt wurden.

Dieses Projekt fördert vor allem die Entwicklung von:

  • neuen Konzepten zur Entwicklung optimaler MEMS-Geräte
  • neuen Fertigungs- und Charakterisierungswerkzeugen
  • Einrichtung eines Piezo-MEMS-Mikrofertigungsprozesses
  • Entwurf von hochstabilen Closed-Loop-Steuerungsalgorithmen
  • hochwertige piezoelektrische Dünnschichten

Im Rahmen dieses Projektes werden wir uns auf das Design der piezo-betätigte MEMS-Scanner konzentrieren. Wir werden neue Designkonzepte mit Finite-Element-Modellen  sowie neuartigen Charakterisierungswerkzeugen  entwickeln, um die Validierung der entwickelten Modelle zu unterstützen. Das Design, die Herstellung und die Charakterisierung werden durch die umfangreiche praktische Erfahrung von SAL auf diesem Gebiet unterstützt.

Hauptziele dieses Projekts sind:

  • Design und Modellierung von Mikrospiegeln der nächsten Generation
  • neuartiger Designansatz durch inverses Design
  • Mikrofertigung von optimierten Mikrospiegel im SAL Reinraum
  • Entwicklung geeigneter optischer Charakterisierungswerkzeuge für hergestellte Geräte
  • Entwicklung hochstabiler Closed-Loop-Steuerungsalgorithmen

Die wichtigsten Herausforderungen und Untersuchungsthemen sind:

  • die Entwicklung zuverlässiger und performanter Piezo-Dünnschichten
  • optimierter mechanischer Transduktionsmechanismus
  • große Auflösung, hohe Bildwiederholrate, großes Sichtfeld.
  • hohe Zuverlässigkeit und Stabilität

Erwartete Ergebnisse

  • neue mechanische Transduktionsmechanismen
  • neue Designkonzepte für optimale MEMS-Geräte
  • neue Werkzeuge für die elektrooptische Charakterisierung unter verschiedenen Umgebungen
  • Einrichtung eines Piezo-MEMS-Mikrofertigungsprozesses
  • Entwicklung hochwertiger piezoelektrischer Dünnschichten
  • Entwurf von hochstabilen Closed-Loop-Steuerungsalgorithmen  
  • Entwicklung von 2 Labordemonstratoren