I-PEX Piezo Solutions Inc. 获得了 “2024 年溅射和等离子工艺技术委员会奖”，该奖项旨在表彰为溅射和等离子工艺技术发展做出贡献的杰出成就。

获奖者：
Osamu Nakagawara and Azusa Hattori 

成果：
带多层缓冲器的硅基板压电单晶薄膜的实际应用及外延生长机制的阐明

 

获奖理由

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锆钛酸铅（PZT）是一种广泛使用的压电材料，具有很高的压电特性，可用于频率滤波器、传感器、换能器和谐振器等各种微机电系统设备中。
参考文献：什么是微机电系统（MEMS）？

PZT 压电薄膜的性能在很大程度上取决于晶体生长时的取向。特别是，当电压施加方向与 PZT 极化方向平行或成一定角度时，压电薄膜的性能效果最强。
然而，在广泛用于 MEMS 的硅基底上沉积 PZT 等结晶度极佳的压电氧化物并不容易，因为硅和 PZT 的晶体结构并不十分匹配，而且硅表面自然形成的氧化膜（SiO₂）和界面上的元素扩散也是抑制生长的因素。
IPS 开发了一种专有的多层缓冲层技术，可在大面积硅基板（6 英寸和 8 英寸）上沉积单晶 PZT 薄膜，同时保持原子级的均匀性。这项技术同时满足了面内晶体取向、界面结构控制和薄膜均匀性的要求，是沉积条件优化、精确设备控制和材料设计等多个领域先进技术能力的结晶。
参考文献：单结晶沉积技术的机理

该奖项旨在表彰利用原子级观测技术对这些多层缓冲层边界发生的结构变化进行的详细分析，以及对连续连接的多层异外延生长和边界形成机制的阐明。

这些知识为粘合不同材料和分层具有不同功能的材料提供了一种新方法，而这在以前被认为是很难实现的，作为一种基础技术，它有望在未来高性能、高功能器件的开发和新材料的创造中做出重大贡献。