Aισθητήρες και Mικροαισθητήρες

Transcript

1 TÛÔ Î Ï (128Û.) 2/1/ :03 ÂÏ 1 Aισθητήρες και Mικροαισθητήρες Σηµείωση Το ΕΑΠ είναι υπεύθυνο για την επιµέλεια έκδοσης και την ανάπτυξη των κειµένων σύµφωνα µε τη Μεθοδολογία της εξ Αποστάσεως Εκπαίδευσης. Για την επιστηµονική αρτιότητα και πληρότητα των συγγραµ- µάτων την αποκλειστική ευθύνη φέρουν οι συγγραφείς, κριτικοί αναγνώστες και ακαδηµαϊκοί υπεύθυνοι που ανέλαβαν το έργο αυτό.

2 TÛÔ Î Ï (128Û.) 2/1/ :03 ÂÏ 2

3 TÛÔ Î Ï (128Û.) 2/1/ :03 ÂÏ 3 ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ Σχολή Θετικών Επιστηµών και Τεχνολογίας Πρόγραµµα Σπουδών ΠPOXΩPHMENEΣ ΣΠOY EΣ ΣTH ΦYΣIKH Θεµατική Ενότητα EΠIΣTHMH YΛIKΩN KAI IATAΞEΩN Τόµος Γ' Aισθητήρες και Mικροαισθητήρες HMHTPIOΣ TΣOYKAΛAΣ ιευθυντής Eρευνών, Iνστιτούτο Mικροηλεκτρονικής EKEΦE «ηµόκριτος» ΠATPA 2003

4 TÛÔ Î Ï (128Û.) 2/1/ :03 ÂÏ 4 ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ Σχολή Θετικών Επιστηµών και Τεχνολογίας Πρόγραµµα Σπουδών ΠPOXΩPHMENEΣ ΣΠOY EΣ ΣTH ΦYΣIKH Θεµατική Ενότητα EΠIΣTHMH YΛIKΩN KAI IATAΞEΩN Τόµος Γ' AΙΣΘΗΤΗΡΕΣ ΚΑΙ MIKPOΑΙΣΘΗΤΗΡΕΣ Συγγραφή HMHTPIOΣ TΣOYKAΛAΣ ιευθυντής Eρευνών, Iνστιτούτο Mικροηλεκτρονικής EKEΦE «ηµόκριτος» Κριτική Ανάγνωση IΩANNHΣ ABAPITΣIΩTHΣ Kαθηγητής Tµήµατος Hλεκτρολόγων Mηχανικών & Mηχανικών Yπολογιστών, Eθνικό Mετσόβιο Πολυτεχνείο Ακαδηµαϊκός Υπεύθυνος για την επιστηµονική επιµέλεια του τόµου APIΣTEI HΣ Z ETΣHΣ Καθηγητής Tµήµατος Φυσικής Πανεπιστηµίου Πατρών Επιµέλεια στη µέθοδο της εκπαίδευσης από απόσταση IΩANNHΣ ΠAPΘENIOΣ Γλωσσική Επιµέλεια ΛOYIZA MΠANTH Tεχνική Επιµέλεια EΣΠI EK OTIKH E.Π.E. Συντονισµός ανάπτυξης εκπαιδευτικού υλικού και γενική επιµέλεια των εκδόσεων ΟΜΑ Α ΕΚΤΕΛΕΣΗΣ ΕΡΓΟΥ ΕΑΠ / ISBN: Kωδικός Έκδοσης: ΠΣΦ 62/3 Copyright 2003 για την Ελλάδα και όλο τον κόσµο ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ Οδός Παπαφλέσσα & Υψηλάντη, Πάτρα Τηλ: , Φαξ: Σύµφωνα µε το Ν. 2121/1993, απαγορεύεται η συνολική ή αποσπασµατική αναδηµοσίευση του βιβλίου αυτού ή η αναπαραγωγή του µε οποιοδήποτε µέσο χωρίς την άδεια του εκδότη.

5 TÛÔ Î Ï (128Û.) 2/1/ :03 ÂÏ 5 ÂÚÈ fiìâó K º π 1 OÈ ÈÛıËÙ ÚÂ Î È Ë ÌÂÙÂÍ ÏÈÍ ÙÔ Û ÔÏÔÎÏËÚˆÌ Ó ÌÈÎÚÔÛ ÛÙ Ì Ù Σκοπός, Προσδοκώµενα αποτελέσµατα, Έννοιες κλειδιά Eισαγωγικές παρατηρήσεις Tα µικροσυστήµατα Tο πυρίτιο ως υλικό κατασκευής των µικροσυστηµάτων Πεδίο εφαρογών και µέγεθος της αγοράς Oρισµοί Βασικά χαρακτηριστικά αισθητήρων υναµικά χαρακτηριστικά Στατικά χαρακτηριστικά Σύνοψη Bιβλιογραφία Bιβλιογραφία περαιτέρω µελέτης K º π 2 º ÛÈÎ AÚ AÈÛıËÙ ÚˆÓ Σκοπός, Προσδοκώµενα αποτελέσµατα, Έννοιες κλειδιά Eισαγωγικές παρατηρήσεις Xωρητικότητα ιηλεκτρική σταθερή ιηλεκτρικά υλικά Πιεζοηλεκτρικό φαινόµενο Πυροηλεκτρικό φαινόµενο Aντίσταση Πιεζοαντίσταση Tο φαινόµενο της πιεζοαντίστασης στο πυρίτιο Tο θερµοηλεκτρικό φαινόµενο Tο ηλεκτροθερµικό φαινόµενο ή φαινόµενο Peltier To φαινόµενο Thomson Σύνοψη Bιβλιογραφία... 42

6 TÛÔ Î Ï (128Û.) 2/1/ :03 ÂÏ 6 6 Aπ ƒ π Mπ ƒ π ƒ K º π 3 È ÈÎ Û Â K Ù ÛΠMÈÎÚÔËÏÂÎÙÚÔÓÈÎÒÓ Î È MÈÎÚÔÌË ÓÈÎÒÓ È Ù ÍÂˆÓ Σκοπός, Προσδοκώµενα αποτελέσµατα, Έννοιες κλειδιά Eισαγωγικές παρατηρήσεις Περιγραφή κατασκευαστικών διεργασιών για την παραγωγή ολοκληρωµένων κυκλωµάτων Θερµικές διεργασίες Oξείδωση Tο µοντέλο Deal Grove ιάχυση Bασικές αρχές Aνακατανοµή προσµίξεων κατά την οξείδωση Iοντική εµφύτευση Bασικές έννοιες Kατανοµή των προσµίξεων Aνόπτηση µετά την εµφύτευση Xηµική εναπόθεση ατµών (CVD) Eπιµετάλλωση Tεχνικές εναπόθεσης Λιθογραφία H οπτική λιθογραφία H ηλεκτρονική λιθογραφία H λιθογραφία ακτίνων X Eγχάραξη H υγρή εγχάραξη H ξηρή εγχάραξη Xαρακτηριστικά εγχάραξης Bασικές τεχνικές µικροµηχανικής Eγχάραξη πυριτίου Συγκόλληση δισκιδίων πυριτίου Tεχνολογία LIGA Eπιφανειακές µικροµηχανικές τεχνικές ιαδικασία συσκευασίας αισθητήρων Σύνοψη... 87

7 TÛÔ Î Ï (128Û.) 2/1/ :03 ÂÏ 7 EPIEXOMENA 7 Bιβλιογραφία Bιβλιογραφία περαιτέρω µελέτης K º π 4 È Ù ÍÂÈ AÈÛıËÙ ÚˆÓ Σκοπός, Προσδοκώµενα αποτελέσµατα, Έννοιες κλειδιά Eισαγωγικές παρατηρήσεις Θερµικοί αισθητήρες Aισθητήρες θερµοκρασίας Θερµοζεύγη Θερµοαντιστάσεις Θερµίστορς Θερµοδίοδοι Xρησιµοποίηση θερµικών αισθητήρων για µέτρηση της ροής Aισθητήρες πίεσης Aισθητήρες επιτάχυνσης Aνιχνευτές φωτός και ακτινοβολίας Bιοχηµικοί αισθητήρες Xηµοαντιστάτες Xηµοχωρητικότητες Χηµοτρανζίστορς Mαγνητικοί αισθητήρες Tο φαινόµενο Hall Mαγνητοαντίσταση Σύνοψη Bιβλιογραφία Bιβλιογραφία περαιτέρω µελέτης Aπαντήσεις Aσκήσεων Aυτοαξιολόγησης Aπαντήσεις ραστηριοτήτων

8 TÛÔ Î Ï (128Û.) 2/1/ :03 ÂÏ 8