Nickel-Kohlenstoffschichten für Druck- und Kraftsensoren
Conference: MikroSystemTechnik - KONGRESS 2011
10/10/2011 - 10/12/2011 at Darmstadt, Deutschland
Proceedings: MikroSystemTechnik
Pages: 3Language: germanTyp: PDF
Personal VDE Members are entitled to a 10% discount on this title
Authors:
Schultes, Günter; Schmid-Engel, Hanna; Probst, Anne-Catherine; Uhlig, Steffen; Bambauer, Jörn; Speicher, Tobias (Hochschule für Technik und Wirtschaft, Goebenstr. 40, 66117 Saarbrücken, Deutschland)
Göttel, Dirk; Bock, Jochen; Lambert, Martin (Zentrum für Mechatronik und Automatisierungstechnik, Eschberger Weg, 66121 Saarbrücken, Deutschland)
Koppert, Ralf (Siegert TFT, Robert-Friese-Str. 3, 07629 Hermsdorf, Deutschland)
Werner, Ulf (Leibniz Institut für Neue Materialien, 66123 Saarbücken, Deutschland)
Berger, Shlomo; Zohar, Keren (Technion, Israel Institute of Technology, Haifa, Israel)
Abstract:
Nickelhaltige Kohlenstoffschichten können mechanische Größen wie Druck, Kraft, Dehnung, Gewicht, Drehmoment und Beschleunigung sehr empfindlich in eine proportionale elektrische Widerstandsänderung umwandeln. Die Schichten liegen als heterogenes Material in Form von kristallinen Ni-Clustern (Durchmesser ca. 10 - 20 nm) mit einer allseitigen Umschließung durch wenige Lagen von graphitartigem Kohlenstoff vor. Diesem Kompositmaterial wird eine hohe Widerstandsänderung bei Druck und Dehnung sowie ein um Null einstellbarer Temperaturkoeffizient des Widerstandes zugeschrieben. Die Dehnungsempfindlichkeit beträgt etwa 20 - 30, verglichen mit einem Wert von 2 von handelsüblichen Dehnungsmessstreifen bzw. von Dünnschichten aus CrNi. Es werden Prototypen eines Stahlmembran-Drucksensors mit diesen neuen Funktionsschichten vorgestellt.