2017

Termo-mechanická analýza nechladeného La0.67Sr0.33MnO3 

mikrobolometera pripraveného na kruhovej SOI membráne

 

V našich experimentoch sme vykonali tepelné a mechanické analýzy nechladených mikrobolometrov s viazanými log-periodickými anténami vyrobených na kruhových membránach typu SOI (kremík na oxide kremičitom) na báze tenkých vrstiev La0.67Sr0.33MnO3 (LSMO). Využívali sme pri tom kruhové membrány s maximálnymi priemermi 2 500 µm. Bola predstavená jednoduchá metóda vyšetrovania účinnosti tepelnej konverzie (prakticky určovanie hodnoty tepelného odporu Rth). Tepelné analýzy boli zároveň podporené aj modelovaním a simuláciou v programovom prostredí Ansys. Zistili sme, že hodnoty tepelného odporu Rth a tepelnej časovej konštanty τ navrhnutého bolometrického prvku je možné meniť a tiež tým pádom nastaviť pomocou zmeny hrúbky SOI membrány. Hodnoty Rth = 188 K/mW aτ = 0.88 ms boli určené z tepelných simulácií pre SOI membrány s celkovou hrúbkou 300 nm (pričom SiO2 = 200 nm a Si = 100 nm). Vyhodnocovali a študovali sme pôvod a postupné zmeny indukovaného mechanického napätia v tenkých epitaxných vrstvách po jednotlivých procesných krokoch za účelom vysvetlenia a stanovenia mechanickej stability MEMS mikrobolometra na báze tenkej vrstvy LSMO.

 

Lalinský, T., Dzuba, J., Vanko, G., Kutiš, V., Paulech, J., Gálik, G., Držík, M., Chromik, Š., and Lobotka, P.:Thermo-mechanical analysis of uncooled La0.67Sr0.33MnO3 microbolometer made on circular SOI membrane. Sensors Actuators A 265 (2017) 321–328. (APVV 14-0613, APVV 0450-10, APVV 0455-12, CENTE II).