Desenvolvimento de um dispositivo SAW à base de niobato de potássio - Fernandes, João Nuno Alves (2021)
Um dispositivo de ondas acústicas de superfície (SAW) é constituído basicamente, por uma superfície piezoelétrica que converte energia elétrica numa deformação com forma de onda acústica, através de pares de transdutores interdigitados (IDT) que permitem a entrada e a saída do sinal elétrico no dispositivo. Atualmente estes dispositivos são produzidos à base de materiais ricos em chumbo, niobato de lítio, quartzo entre outros materiais piezoelétricos, e a sua principal limitação é a operação a elevadas temperaturas, os métodos de comunicação entre o emissor-sensor e o sensor-recetor, devido às baixas frequências de emissão destes dispositivos. Este trabalho tem em vista o fabrico de um dispositivo de ondas acústicas de superfície, no qual a superfície piezoelétrica será de Niobato de Potássio (KNbO3), para aplicação como sensor de temperatura. Estes dispositivos foram obtidos pela deposição de filmes finos de KNbO3 obtidos pelo método sol-gel, depositados por spin-coating e tratados por tratamentos térmicos convencionais e por rapid termal annealing (RTA). O tratamento térmico mais promissor consistiu na pirólise a 300 °C durante 15 min, aplicado a camada após camada e seguido de um aquecimento a 700°C durante 30 min, com taxa de aquecimento de 5°C/min. As espessuras dos filmes, depositados em substratos de PT/TiO2/SiO2/Si com 1 cm2, estão compreendidas entre os 200 e os 500 nm, os filmes obtidos foram caracterizados do ponto de vista estrutural, microestrutura e elétrico. Sobre alguns destes filmes foram depositados os IDT’s por fotolitografia, na Universidade Nova de Lisboa. Seguiu-se o passo de caraterização elétrica ao dispositivo para a determinação dos parâmetros S11 e S12, que nos permite calcular o K2 e a velocidade de propagação de onda no dispositivo. O projeto foi realizado no Departamento de Engenharia de Materiais e Cerâmica (DEMAC) da Universidade de Aveiro, em parceria com o Instituto de Telecomunicações também da Universidade de Aveiro (IT/UA).