Graças sintonizáveis analógicas acionadas por atuadores microeletromecânicos piezoelétricos em filme fino

Apresentamos uma grade microfabricada cuja periodicidade pode ser sintonizada de maneira analógica dentro de uma fração de um nanômetro. O intervalo angular sintonizável é maior do que 400 microrad no primeiro ordem difratada. O conceito de design consiste em uma grade difratada definida em uma membrana de 400 nm, com a membrana sendo subsequentemente tensionada na direção perpendicular aos sulcos da grade por ação piezoelétrica em filme fino. O dispositivo de grade ajustada por tensão foi fabricado com processos microeletromecânicos, utilizando tanto micromecanização de superfície quanto de volume. O filme piezoelétrico fabricado alcançou uma constante dielétrica medida de 1200. A caracterização do dispositivo produziu mudanças na periodicidade da grade de até 8,3 nm (0,21% de tensão na membrana) a 10 V e uma mudança angular difratada de 486 microrad, em boa concordância com a teoria. A uniformidade na grade acionada e as deflexões fora do plano são caracterizadas e discutidas.