طراحی و ساخت میکروهیتر بهبود یافته با الکترودهایی از جنس طلا و مقایسه عملکرد آن با میکروهیتر پلاتینی

با توسعه ریزفناوری میکروماشین کاری و میکروالکترونیک، میکروهیترها کاربردهای زیادی در میکروحسگرها پیدا کرده اند. جنس الکترود گرم-کننده یکی از عوامل تاثیرگذار در میزان اتلاف توان، پاسخ زمانی و حساسیت میکروهیتر می باشد. در این مقاله دو میکروهیتر با هندسه یکسان، اما با دو فلز مختلف بر روی بستر سیلیکون و بر پایه فناوری میکروماشین کاری حجمی (MEMS) طراحی، ساخته و مشخصه یابی شده اند. در میکروهیتر اول از طلا و در میکروهیتر دوم از پلاتین به عنوان الکترود گرم کننده استفاده شده و تاثیر جنس الکترود گرم کننده بر روی میزان عملکرد میکروهیتر بررسی شده است. در ضمن برای بهبود کارایی میکروهیترها، طراحی آن ها مورد بررسی قرار گرفته و میکروهیتر با طراحی بهینه انتخاب شده است. نتایج تحلیل تئوری نشان می دهد که میکروهیتر طلایی دارای پاسخ زمانی کمتر و توان مصرفی بیشتری نسبت به میکروهیتر پلاتینی می باشد. نتایج آزمایشگاهی به دست آمده، نتایج حاصل از تحلیل تئوری را تصدیق می کند و نشان می-دهد که میکروهیترهای ساخته شده با طراحی بهینه، دارای عملکرد بالایی هستند؛ به طوریکه برای رسیدن به دمای بالای oC450، توان مصرفی و پاسخ زمانی در میکروهیتر طلایی به ترتیب mW36 و ms75/1 و در میکروهیتر پلاتینی به ترتیب mW30 و ms1/2 می باشند. این نتایج نشان می دهند که با ساختن میکروهیترهایی از جنس طلا پاسخ زمانی 6/16% در مقایسه با میکروهیتر پلاتینی بهبود می یابد.