تاثیر قرار دادن لایه نازک سیلیکون در زیر غشای دی‌الکتریک بر روی عملکرد یک میکروهیتر

با توسعه ریزفناوری میکروماشین­کاری و میکروالکترونیک، میکروهیترها کاربردهای زیادی در میکروحسگرها پیدا کرده­اند. یکنواختی توزیع دما یکی از عوامل تاثیرگذار در افزایش حساسیت و دقت یک حسگر گازی است که در آن هیتر استفاده شده است. در این مقاله روش قرار دادن لایه نازک سیلیکون در زیر غشای دی­الکتریک به منظور بهبود یکنواختی گرما در میکروهیتر، مورد بررسی قرار گرفته است. دو میکروهیتر پلاتینی با ساختار غشای معلق بر روی بستر سیلیکون و بر پایه فناوری میکروماشین­کاری حجمی طراحی، ساخته و مشخصه­یابی شده­اند. در میکروهیتر اول از لایه نازک سیلیکون به ضخامت µm10 در زیر غشای دی­الکتریک استفاده شده است در حالیکه میکروهیتر دوم بدون این لایه ساخته شده است. نتایج شبیه­سازی نشان می­دهد که با قرار دادن لایه نازک سیلیکون، یکنواختی توزیع دما و استحکام مکانیکی بهبود می­یابد درحالیکه توان مصرفی و پاسخ زمانی افزایش می­یابد. هم­­چنین نتایج تجربی به نتایج حاصل از شبیه­سازی بسیار نزدیک است و نشان می­دهد که میکروهیتر با لایه نازک سیلیکون به ضخامت µm10 برای رسیدن به دمای oC500 دارای توان مصرفی و پاسخ زمانی mW50 و ms23/4 به­ترتیب می­باشد ولی میکروهیتر ساخته شده بدون این لایه، برای رسیدن به این دما دارای توان مصرفی و پاسخ زمانی mW13 و ms4/2 است.