طراحی و ساخت میکروهیتر بهبود یافته با الکترودهایی از جنس طلا و مقایسه عملکرد آن با میکروهیتر پلاتینی

با توسعه ریزفناوری میکروماشین‌کاری و میکروالکترونیک، میکروهیترها کاربردهای زیادی در میکروحسگرها پیدا کرده‌اند. جنس الکترود گرم-کننده یکی از عوامل تاثیرگذار در میزان اتلاف توان، پاسخ زمانی و حساسیت میکروهیتر می‌باشد. در این مقاله دو میکروهیتر با هندسه یکسان، اما با دو فلز مختلف بر روی بستر سیلیکون و بر پایه فناوری میکروماشین‌کاری حجمی (MEMS) طراحی، ساخته و مشخصه‌یابی شده‌اند. در میکروهیتر اول از طلا و در میکروهیتر دوم از پلاتین به عنوان الکترود گرم‌کننده استفاده شده و تاثیر جنس الکترود گرم‌کننده بر روی میزان عملکرد میکروهیتر بررسی شده است. در ضمن برای بهبود کارایی میکروهیترها، طراحی آن‌ها مورد بررسی قرار گرفته و میکروهیتر با طراحی بهینه انتخاب شده است. نتایج تحلیل تئوری نشان می‌دهد که میکروهیتر طلایی دارای پاسخ زمانی کمتر و توان مصرفی بیشتری نسبت به میکروهیتر پلاتینی می‌باشد. نتایج آزمایشگاهی به‌دست آمده، نتایج حاصل از تحلیل تئوری را تصدیق می‌کند و نشان می-دهد که میکروهیترهای ساخته شده با طراحی بهینه، دارای عملکرد بالایی هستند؛ به‌طوریکه برای رسیدن به دمای بالای oC450، توان مصرفی و پاسخ زمانی در میکروهیتر طلایی به‌ترتیب mW36 و ms75/1 و در میکروهیتر پلاتینی به‌ترتیب mW30 و ms1/2 می‌باشند. این نتایج نشان می‌دهند که با ساختن میکروهیترهایی از جنس طلا پاسخ زمانی 6/16% در مقایسه با میکروهیتر پلاتینی بهبود می‌یابد.