فاطمه سمایی فر - محقق/دانشگاه صنعتی مالک اشتر
احمد عفیفی - دانشیار/دانشگاه صنعتی مالک اشتر
حسن عبداللهی - استادیار/دانشگاه هوایی شهید ستاری

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 µm۱۰ 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 µm۱۰ برای رسیدن به دمای oC۵۰۰ دارای توان مصرفی و پاسخ زمانی mW۵۰ و ms۲۳/۴ به­ترتیب می­باشد ولی میکروهیتر ساخته شده بدون این لایه، برای رسیدن به این دما دارای توان مصرفی و پاسخ زمانی mW۱۳ و ms۴/۲ است.

توزیع دمای یکنواخت, غشای معلق شده, میکروهیتر, میکروحسگر, MEMS