Cảm biến nhiệt độ siêu tiết kiệm năng lượng với cấu trúc silicon trên cách điện (SOI) cho các ứng dụng nhiệt độ cao

SENSORS, 2002 IEEE - Tập 2 - Trang 1419-1422 vol.2
Bin Li1, P.T. Lai2, J.K.O. Sin3, B.Y. Liu4, X.R. Zheng2, Z.H. Wu2
1Dept. of Applied Physics, South China Univ. of Tech., Guangzhou, China
2Dept. of Electrical and Electronic Engineering, Univ of Hong Kong, Hong Kong, Hong Kong, China
3Dept. of Electrical and Electronic Engineering, Hong Kong Univ. of Sci. and Tech., Hong Kong, Hong Kong, China
4Dept. of Electrical and Electronic Engineering, Univ of Hong Kong, Hong Kong

Tóm tắt

Trong nghiên cứu này, các điện trở nhiệt dựa trên cấu trúc hình chữ nhật đơn giản được chế tạo trên ba loại nền phim mỏng (0,1 /spl mu/m) silicon trên cách điện (SOI), phim dày (10 /spl mu/m) SOI và silicon khối, và các đặc tính của chúng được điều tra. Các phép đo xác nhận rằng SOI thực sự có thể cung cấp thêm tự do để tăng nhiệt độ tối đa hoạt động (T/sub max/). Quan trọng hơn, điện trở nhiệt SOI phim mỏng không chỉ đạt được T/sub max/ lên đến 420/spl deg/C, mà còn có dòng hoạt động thấp chỉ 1 /spl mu/A, nhỏ hơn khoảng 1.000 lần so với điện trở nhiệt SOI phim dày tương đương tại cùng một T/sub max/. Kết luận, điện trở silicon trên SOI là một cảm biến nhiệt có chi phí thấp đầy hứa hẹn cho một loạt các ứng dụng nhiệt độ cao yêu cầu công suất thấp.

Từ khóa

#Cảm biến nhiệt #Công nghệ silicon trên cách điện #Phim bán dẫn #Cấy ghép #Phim mỏng bán dẫn #Dây dẫn #Doping #Hiện tượng và đặc trưng cảm biến #Cảm biến nhiệt độ #Thiết bị phim mỏng

Tài liệu tham khảo

stafeev, 1985, Effect of the resistance of the bulk of a semiconductor on the form of the current-voltage characteristic of a diode, Sov Phys Tech Phys, 3, 1502 10.1103/PhysRevB.17.2640 10.1016/0038-1101(79)90035-2 10.1063/1.328623 10.1063/1.333972 10.1016/0038-1101(93)90193-T in't hout, 1997, 400°C silicon Hall sensor, Sensors and Actuators A, 60, 14, 10.1016/S0924-4247(96)01412-4 10.1109/55.386025 10.1049/el:19890557 10.1109/16.259622 10.1016/0038-1101(93)90193-T sauermann, 1984, Spreading resistance sensors for high temperature application, Transducer Tempcon Conference 84-Harrogate, 27~29, 679 liu, 1997, A two-dimensional flow sensor using integrated silicon spreading-resistance temperature sen-sors, Rev of Scientific Instruments, 68, 3785, 10.1063/1.1148027 lai, 1997, Monolithic integrated spreading-resistance silicon flow sensor, Sensors and Actuators A, 58, 85, 10.1016/S0924-4247(97)80228-2 li, 2000, Optimi-zation of silicon spreading-resistance temperature sensor, Proc 2000 IEEE Hong Kong Electron Device Meeting, 20 10.1109/55.798053 raabe, 1982, Silizium- Temperature - Sensoren von ?50 °C bis +350 °C, NTG Fachberichte, 79, 248 10.1088/0370-1301/68/5/306 li, 2001, Spreading-resistance temperature sensor on thin-film SOI, Proc 2001 IEEE Hong Kong Electron Devices Meeting, 75 10.1109/SOI.1997.634969 10.1109/55.215135