Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Подложки, применяемые для сенсоров газовСодержание книги
Поиск на нашем сайте
В качестве подложек, на которые наносятся ГЧМ, могут использоваться кремниевые пластины, кварцевые, стеклянные подложки с толщиной 0,4-2,0 мм. В последнее время востребованными стали также положки на основе окисленного тонколистового алюминия. Рис.8. Топологическая структура сенсора (1 - контактные металлические площадки, 2 - пленка ГЧМ, 3 - пленка диэлектрика (если подложка не является диэлектриком), 4- подложка)
Достоинством кремниевых пластин в качестве подложек для ГЧМ является их доступность, высокая чистота обработки поверхности и возможность их использования при высоких до 300-4000С рабочих температурах. К числу достоинств также следует также отнести отработанные технологические операции по изменению профиля пластин кремния с целью формирования на нерабочей стороне тонких (несколько десятков микрометров) мембран. В дальнейшем, на мембрану, но уже с рабочей стороны, наносится пленка ГЧМ. Последнее позволяет резко снизить инерционность сенсоров. Недостатком использования кремниевых подложек является их дороговизна и низкая теплопроводность 109 Вт/(м•К). Стеклянные подложки могут использоваться на этапе отработки технологии получения ГЧМ, так как являются недорогим, но хрупким материалом. Возможно использование стеклянных подложек с нанесенными на них пленками ГЧМ для измерения физико-химических свойств последних с помощью рентгеновских методов исследования вещества. Более перспективны в этом отношении применение кварцевых подложек на основе стекла КУ-1. Кварц обладает хорошей пропускающей способностью в ультрафиолетовом диапазоне оптических длин волн, поэтому его можно использовать для измерения ширины запрещенной зоны получаемых пленок ГЧМ. Однако кварц, как и стекло, обладает хрупкостью, он также является дорогостоящим материалом и его теплопроводность достаточна низка. В последнее время в качестве подложки для пленок ГЧМ часто используется подложки из поликристаллического оксида алюминия – поликора. На рис. 9 представлена одна из таких конструкций.
Устройство изготавливалось следующим образом. Сначала с обратной стороны подложки плазмохимическим травлением вытравливалась полость таким образом, чтобы оставалась мембрана толщиной около 20 мкм. К сожалению, было невозможно использовать какие бы то ни было стоп-слои, и травление останавливалось по истечении определенного времени. Из-за этого точность изготовления мембраны была невысокой. После изготовления мембраны лазером вырезался рисунок, изображенный на рис. 9. В центральной части напылялся платиновый нагреватель и наносился толстопленочный газочувствительный слой. Так как теплопроводность монолитного поликора, из которого изготавливалось это устройство, велика, мощность, потребляемая сенсором, составляла около 100 мВт. Очень большая трудоемкость изготовления этого устройства привела к тому, что практически его использовать не удалось. В последнее время, часто используются подложки из алюминия со сфорированнымна его поверхности оксидом алюминия. Технология получения пленок Al2O3 на Al хорошо отработана. Алюминий является недорогим материалом с хорошим коэффициентом теплопроводности - 209 Вт/(м•К). Тонкая пленка оксида алюминия (несколько микрометров) является хорошим диэлектриком, с другой стороны она практически не препятствует передачи тепла от нагревателя, расположенного на нерабочей стороне сенсора, к пленке ГЧМ с целью нагрева последней до рабочих температур. В работах использованы конструкции сенсоров на основе подвешенных миниатюрных кремниевых элементов. Подвешенный микронагреватель изготавливался травлением пластины кремния. Внешний вид микронагревателя представлен на рис. 10. На нагреватель наносится ГЧМ в виде пасты, который, в дальнейшем, отжигается. а) б) Рис. 10. SEM микрофотография подвешенных микронагревателей, образующих две пары рабочих и сравнительных элементов (а). SEM-микрофотография подвешенного микронагревателя с платиновым нагревателем (б).
Достоинством таких конструкций является низкая потребляемая мощность сенсора и очень низкая тепловая инерция. При рабочей температуре около 4500C микронагреватель потребляет около 18 мВт. Время теплового отклика миконагревателя с нанесенным чувствительным слоем на ступенчатое изменение напряжения составляло около 3 мс.
Рис. 11. Сенсор TGS 2610 фирмы Figaro.
|
||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-17; просмотров: 191; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.224.54.118 (0.007 с.) |