Demonstração do tântalo como material estrutural para atuadores térmicos MEMS

Título	Demonstração do tântalo como material estrutural para atuadores térmicos MEMS
Autores	Longchang Ni, Ryan M. Pocratsky, Maarten P. de Boer
Revista	Microssistemas e nanoengenharia
data	01/15/2021
Doi	10.1038/s41378-020-00232-z
Introdução	Esta pesquisa destaca o potencial do tântalo (Ta) metálico refratário nanocristalino para uso em atuadores térmicos (TAs) de sistemas microeletromecânicos (MEMS). Esses filmes de Ta apresentam propriedades mecânicas semelhantes às do Ta em massa, mas com resistência ao escoamento significativamente maior. Notavelmente, essas propriedades, juntamente com o tamanho do grão, permanecem consistentes mesmo após a exposição a altas temperaturas (até 1000°C). O alto ponto de fusão do tântalo (3017°C) e a baixa resistividade (20 µΩ cm) o tornam uma alternativa atraente ao silício policristalino comumente usado, exigindo menos energia e operando em tensões significativamente mais baixas. Esse estudo envolve a seleção da fase α de Ta e a gravação de filmes para um desempenho ideal do atuador, garantindo a compatibilidade com a tecnologia CMOS. A pesquisa também inclui uma investigação sobre os efeitos dos parâmetros de pulverização e da incorporação de hidrogênio na tensão residual. Um AT em forma de V foi fabricado e testado, demonstrando recursos de autoatuação convencionais e passivos, conforme previsto pela modelagem.
Citação	Longchang Ni, Ryan M. Pocratsky e Maarten P. de Boer. Demonstração do tântalo como material estrutural para atuadores térmicos MEMS. Microsystems & Nanoengineering. 2021. Vol. 7. DOI: 10.1038/s41378-020-00232-z
Elemento	Tântalo (Ta)
Materiais	Metais e ligas
Temas	Materiais estruturais
Indústria	Eletrônicos , Pesquisa e laboratório