Vad får man för 135 miljoner kronor? Svaret är forskningsresultat i världsklass inom mikroelektronikområdet som kan bli av mycket stor betydelse för svensk industri.

Bland annat har det kommit fram en likriktare framställd av ett nytt material, kiselkarbid, som väntas förändra kraftelektroniken i grunden.

Ericsson och ABB gottar sig naturligtvis åt dessa resultat. Någonting för övriga svenska företag är kanske världens starkaste miniatyrmotor. Motorn är endast 4 millimeter "stor" och ändå kraftig nog att lyfta föremål tusen gånger tyngre än dess egen vikt.

Mikromotorer har tillverkats en längre tid med hjälp av mikromekaniska metoder. Det går att göra motorer som bara är någon tiondels millimeter stora. Problemet är dock att de inte är starka nog att uträtta något märkbart arbete.

Syftet med Uppsalamotorn har varit att tillverka en mycket liten motor som kan påverka sin omgivning. Detta har åstadkommits genom att bygga en hybrid. Piezoelektriska kristaller som monterats på en kiselskiva styrs elektriskt till att gripa tag i och vrida en axel. Rotationshastigheten är inte särskilt stor men det höga vridmomentet gör den lämplig för bland annat miniatyriserade robotar. Och dessa robotar kan programmeras till att bygga andra mycket små maskiner.



Nya likriktare


Inom kiselkarbidforskningen har man lärt sig deponera epitaxiella lager med hög tillväxthastighet och tjocklekar upp till 100 mm. Detta kommer att bidra till sänkta priser på kiselkarbidskivor. Tillverkarna av dessa visar redan ett stort intresse. Det är ju ingen överraskning att ABB intresserar sig för en 4,5 kV likriktare men andra spinn-off-resultat finns med snabba gassensorer för temperaturer upp till 800°C som ett lyckat exempel.

Inom fotoniken har genombrott nåtts med ytemitterande lasrar som fungerar vid rumstemperatur. Kantemitterande lasrar, som funnits ett tag för telekommunikation, finner även sin användning inom nya områden som så kallade användningsspecifika halvledarlasrar.

Dessa används för kemisk analys av gaser och vätskor. Vid spektrografiska mätningar är det viktigt att kunna mäta absorptionen vid precis rätt våglängd för att få selektivitet mot andra ämnen som ej önskas mätas. Dessa skräddarsydda lasrar kan få stor betydelse för sensorer inom processkontroll och miljövård.



Världsrekord


På elektroniksidan visades bland annat hur en 2 mm CMOS-process kunde användas till att ta fram en 60 V krets för frekvenser över 5 GHz, faktiskt ett världsrekord. Detta kan komma att få stor betydelse inom telekommunikation och som ersättning av magnetroner och kraftaggregat vid mikrovågsvärmning.

En tydlig trend inom mikromekaniken är IC-kompatibla tillverkningsmetoder för sensorer och ställdon. Chalmers har döpt sin metod för efterprocessning av fabrikstillverkad CMOS till MecMOS.

En pläteringsprocess vid Uppsala Universitet medger tillverkning av spolar och mekaniska strukturer i metall på elektronikchips. IMC i Kista har använt en fullt IC-kompatibel process för tillverkning av kiselchips med v-spår för passiv upplinjering av optiska fibrer och montering av aktiva optiska komponenter. Dessa chips används både i sändar- och mottagarmoduler.

En miniatyriserad multi-, korrosionssensor för elektronik presenterades på postersessionen av Mikael Forslund som välförtjänt fick pris för snyggaste affisch. Föroreningar som fastnar på en kristall ändrar resonansfrekvensen vilken detekteras. Genom att belägga kristallens yta med olika metaller blir den känslig för olika slags föroreningar. Ett expertsystem används för att tolka signalerna. Givaren har använts för att undersöka korrosion på kapslad elektronik.

Håkan Elderstig

Författaren är verksam som forskare vid IMC AB



Bildar nätverk


Det snart avslutade forskningsprogrammet inom mikroelektronikområdet har pågått i närmare tre år. Syftet har varit att genom samarbete mellan högskolor, institut och industriföretag utveckla nya strategiska teknologier. Nutek har totalt satsat 135 miljoner kronor.

Det viktigaste målet med de av Nutek initierade konsortierna var att skapa varaktiga samarbeten och nätverk. Här har Nutek verkligen lyckats. Både forskare emellan och mellan forskare och företag.

Den mest pedagogiska demonstratorn på konferensen kom från ett sådant nätverk där bland andra Chalmers, Radians Innova, Pharmacia och Toolex Alpha (tillverkare av CD-maskiner) hjälpts åt vid framtagandet av en plastskiva med mikrostrukturer, så kallade diffraktiva optiska element.

Då skivan belyses med en laser avbildas respektive företags logotyp. Nyttigare användningsområden kan vara ljusförgreningar och speciallinser för att justera intensitetsprofilen från en laser.



Tre års forskning redovisades


Ungefär 300 forskare var på plats i Göteborg den 29-30 januari för att redovisa resultaten av sina vedermödor. Själva föredragsdelen av konferensen kan man inte ge alltför högt betyg.

Trots några mycket kunniga internationella experter som gästföreläste blev intrycket oengagerat och sövande. Det vara alldeles för många OH-bilder med projektorganisationsboxar, innehållsförteckningar eller punktlistor med gamla projektmål. Var finns engagemanget och glöden?

Ett annat fel som lätt görs i ett sammanhang med så många olika discipliner representerade är att försöka få med så många resultat som möjligt i presentationen. Det vore bättre om man valde något delprojekt och förklarade mer ingående vad som gjorts, hur det gjorts, vad resultatet blev och framför allt vad resultatet ska vara bra för.

Det är trots allt ganska långt mellan en person som odlar kvantbrunnsstrukturer och en som konstruerar elektronikkretsar. Postersessionen som var alldeles för kort gav däremot rikliga tillfällen till att knyta kontakter och diskutera resultaten mer ingående.