Piezoelektrische Schichten spielen eine Schlüsselrolle z. B. bei der Herstellung von Ultraschallmikroskopen, die immer kleinere Halbleiterbauelemente und biologische Zellstrukturen untersuchen. Für höhere Frequenzen und damit bessere Auflösung der Ultraschallmikroskope sind immer kürzer werdende Abstände der Schallimpulse notwendig. Die Anforderungen an die Schicht- und Prozessqualität steigen dadurch stark an.
Im Rahmen des BMBF-geförderten Projekts DigiMatUs (FKZ 13XP5187D) entwickelt das Fraunhofer-Institut für Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP einen digitalen Zwilling des Beschichtungsverfahrens für piezoelektrische Dünnschichten auf Basis von Aluminiumnitrid (AlN) und Alumi-niumscandiumnitrid (AlScN). Die Schichtabscheidung findet an den Clusteranlagen des Fraunhofer FEP mittels Puls-Magnetron-Sputtern statt.
Dabei werden die vielfältigen Prozessparameter und Einflussfaktoren und deren Auswirkungen auf die Schichteigenschaften untersucht und digital erfasst. Die Arbeiten sollen zur deutlichen Verbesserung der Leistung und Reproduzierbarkeit von Ultraschallsensoren beitragen.
