Piezoresistive Sensorschichten auf der Basis von nano-Cermets für Hochtemperaturanwendungen
Konferenz: Mikrosystemtechnik 2013 - Von Bauelementen zu Systemen
14.10.2013 - 16.10.2013 in Aachen, Deutschland
Tagungsband: Mikrosystemtechnik 2013
Seiten: 4Sprache: DeutschTyp: PDF
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Autoren:
Uhlig, S.; Schmid-Engel, H.; Schultes, G. (HTW des Saarlandes, Goebenstrasse 40, 66117 Saarbrücken, Deutschland )
Werner, U. (INM - Leibniz Institut für neue Materialien gGmbH, Campus D2 2, 66123 Saarbrücken, Deutschland)
Inhalt:
Dünnschichten der Materialklasse nano-Cermets, bestehend aus SiO2 und Pt wurden auf ihre piezoresistiven Eigenschaften hin untersucht. Testwiderstände, hergestellt in Co-Sputter Prozessen bei Substrattemperaturen von 400 °C, zeigen unter einer gleichförmiger Dehnung von ε = 0,2 ‰ eine Dehnungsempfindlichkeit (k-Faktor) von k = 18. Diese Dehnungsempfindlichkeit bleibt bei Messungen an Luft mindestens bis 250 °C erhalten. Temperungen bis 600 °C unter Vakuum führen zu keiner Veränderung des k-Faktors. Die vermessenen Proben zeigen einen Rsq = 1 MOmega/sq und einen Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstandes zwischen -2000 und -600 ppm/K. In Strukturuntersuchungen kann eine kristalline Pt-Phase durch Röntgendiffraktometrie (XRD) nachgewiesen werden. Transmissionselektronenmikroskopische Untersuchungen belegen die nano-Cermet Struktur, mit kristallinen Pt-Clustern eingebettet in eine röntgenamorphe SiO2 Matrix.