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Entwicklung eines piezoresistiven Drucksensors für Hochtemperaturanwendungen auf Basis eines SOI-Substrats

 
: Goehlich, Andreas; Jupe, Andreas; Stühlmeyer, Martin; Celik, Yusuf; Schmidt, Andrei; Vogt, Holger

:

VDI/VDE-Gesellschaft Meß- und Automatisierungstechnik -GMA-, Düsseldorf:
18. GMA/ITG Fachtagung Sensoren und Messsysteme 2016 : Nürnberg Convention Center, 10. und 11. Mai 2016; Tagungsband
Wunstorf: AMA Service, 2016
ISBN: 978-3-9816876-0-6
pp.28-35
Fachtagung Sensoren und Messsysteme <18, 2016, Nürnberg>
German
Conference Paper
Fraunhofer IMS ()
MEMS; piezoresistiver Drucksensor; Siliziummembran; Simulation; Hochtemperatur

Abstract
Wir berichten über entwicklungsbegleitende Charakterisierungen und Simulationen eines mikromechanischen Drucksensors für Hochtemperaturanwendungen. Das anvisierte Konzept beruht auf der Nutzung von Dickfilm-SOI-Substraten (SOI: Silicon on Insulator). Kristallines Silizium ist aufgrund seiner sehr guten mechanischen und piezoresistiven Eigenschaften insbesondere für Drucksensoranwendungen gut geeignet. SOI-Wafersubstrate eignen sich zudem besonders gut für die Herstellung freitragender Silizium-Membranen, da sich Kavitäten im Handle-Substrat des SOI-Wafers durch Tiefenätzen(DRIE: deep ractive ion etch) mit dem Bosch-Prozess mit der Möglichkeit eines hochselektiven Ätzstoppes auf dem vergrabenen Oxid des SOI-Wafers erzeugen lassen. Für Hochtemperatur-Anwendungen können die Piezo-Widerstände dielektrisch durch das vergrabene Oxid isoliert werden, so dass thermisch induzierte Leckströme, die bei pn-isolierten Piezowiderständen bei hohen Temperaturen auftreten, vermieden werden. Ein weiterer Vorteil des genutzten Prozesses betrifft die Nutzung einer Hochtemperatur-Metallisierung, die einen hohen Temperatureinsatzbereich oberhalb 250°C erlaubt.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-393640.html