Dresden 2011 – scientific programme

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DS: Fachverband Dünne Schichten

DS 7: Layer Properties: Electrical, Optical and Mechanical Properties

DS 7.3: Talk

Monday, March 14, 2011, 18:15–18:30, GER 37

Entwicklung eines Messverfahrens zur Bestimmung der elektrostriktiven Konstante von dünnen Polymerschichten — •Christian Schirrmann, Kirstin Bornhorst und Florenta Costache — Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS, Maria-Reiche-Str. 2, Dresden, Deutschland

Polymeraktoren sind aufgrund ihrer großen elektromechanischen Verformung sehr vielversprechend für den Einsatz in aktiven mikro-opto-elektro-mechanischen Systemen (MOEMS).
Es wurde ein Messverfahren für dünne elektrostriktive Polymerschichten entwickelt, welches es ermöglicht, die Verformung, hervorgerufen durch die dielektrische Anziehung der Elektrode und die im Material auftretende Elektrostriktion, zu unterscheiden. Dabei wurde die kombinierte dielektrisch-elektrostriktive Verformung interferometrisch gemessen. Der elastische Modulus wurde für dünne, elastische und transparente Schichten mittels eines optimierten interferometrischem Bulge-Test ermittelt. Weiterhin wurde die relative Permittivität mittels Impedanzspektroskopie bestimmt.
Anhand der gewonnen Materialkonstanten wurde das mechanische Verhalten eines elektrostriktiven Bimorphs mittels dreidimensionaler Finite-Elemente-Methode simuliert und mit auftretenden Deformationen eines mikromechanisch gefertigten Multilayerstacks verglichen.