افزایش حساسیت آشکارساز مادون قرمز میکروکانتیلیوری از جنس SiO2/Al بر پایه فناوری میکرو ماشین کاری با بهینه سازی ابعاد طراحی

در این مقاله، حساسیت آشکارساز مادون قرمز میکروکانتیلیور با بهینه سازی ابعاد هندسی افزایش می یابد. بدنه اصلی آشکارساز از جنس  شامل ناحیه جاذب، بازوهای دوماده ای و ایزوله کننده است. نواحی دوماده ای (ناحیه جاذب و بازوهای دوماده ای) شامل یک لایه نازک آلومینیوم است که برروی لایه عایق قرارگرفته است. در این آشکارساز، میزان خمش آشکارساز به ضخامت لایه ها (عایق و فلز) و عرض بازوها (ایزوله کننده و دوماده ای) بستگی دارد. همچنین اثبات شده است که با انتخاب ضخامت لایه فلز به اندازه نصف ضخامت لایه جاذب، میزان جابه جایی و حساسیت به حداکثر مقدار خود می رسد. نتایج حاصل از محاسبات نشان می دهد که با اعمال شرایط مرزی به ازای شار حرارتی ثابت 100 بر روی ناحیه جاذب، میزان جابه جایی، حساسیت های ترمومکانیکی، توانی، جابه جایی و حساسیت به دمای جسم به ترتیب 26%، 27%، 28%،3/2% و 26% نسبت به ابعاد اولیه افزایش می یابند. همچنین، چنانچه فرآیند ساخت بهبود یابد و پهنای بازوها، ضخامت لایه عایق و فلزی به ترتیب  μm1، μm0/1 و μm0/05 انتخاب گردند، مقدار دما، میزان جابه جایی، ضریب انتقال دما، حساسیت های ترمومکانیکی، توانی، دمایی، جابه جایی، حساسیت به دمای جسم و ثابت زمانی در محیط خلا به ترتیب 4/72، 54، 4/12، 12/8، 54، 4/2، 48/54، 54 و 1/5 برابر بهبود می یابند.