DOI: https://doi.org/10.18524/1815-7459.2012.3.114538

ТЕНЗОРЕЗИСТИВНІ СЕНСОРИ ТИСКУ НА ОСНОВІ НИТКОПОДІБНИХ КРИСТАЛІВ КРЕМНІЮ

А. О. Дружинін, І. Й. Мар’ямова, О. П. Кутраков, Н. С. Лях-Кагуй

Анотація


Проведено комплексні дослідження, спрямовані на створення тензорезистивних сенсорів тиску на основі ниткоподібних кристалів кремнію, працездатних в умовах кріогенних та високих температур. В основу конструкції сенсора покладено систему мембрана — шток — балка з універсальним тензомодулем, який, завдяки своїй універсальності, дозволив створити тензорезистивні сенсори для вимірювання статичних і динамічних тисків у діапазоні від 100 кПа до 20 МПа, працездатні у широкому діапазоні температур. Розроблена методика закріплення кремнієвих тензорезисторів склоприпоєм С51-1 на пружних елементах з коварового сплаву забезпечує роботу сенсорів тиску в діапазоні температур +20…+350°С. На основі НК кремнію, легованих бором, з питомим опором 0,005–0,006 Ом×см створено сенсори тиску, працездатні за низьких температур у діапазоні –269...+20°С, а на основі НК Si з концентрацією бору поблизу переходу метал діелектрик (ПМД) — високочутливі сенсори тиску рідкого гелію. Створено також різноманітні сенсори тиску для медичної діагностики.

Ключові слова


ниткоподібний кристал; кремній; тензорезистор; сенсор тиску; кріогенні температури; високі температури

Повний текст:

PDF

Посилання


Voronin V., Maryamova I., Zaganyach Y., Karetnikova E. , Kurtakov A. Silicon whiskers for mechanical sensors // Sensors and Actuators. — 1992. — Vol.30, No 1–2. — P.27-33.

Клокова Н. П. Тензорезисторы. — М.: Машиностроение, 1990. — 220 с.

Материалы в машиностроении. Справочник под ред. И. В. Кудрявцева. Т. 3. Специальные стали и сплавы. — М.: Машиностроение, 1968. — 446 с.

Новикова С. И. Тепловое расширение твердых тел. — М.: Наука, 1974. — 294 с.

Druzhinin A. A., Maryamova I. I., Kutrakov O.P., Pavlovsky I.V. Silicon mic-rocrystals with high piezoresistance at cryogenic temperatures for sensors application // Сенсорна електроніка та мікросистемні технології. — 2004, № 1. — С. 69–77.

Дружинін А. О., Мар’ямова І. Й., Кутраков О.П., Павловський І. В. Фізичні основи створення сенсорів механічних величин для низьких температур на основі мікрокристалів кремнію // Сенсорна електроніка та мікросистемні технології. — 2006. — № 3. – С. 5-13.

Дружинин А. А., Марьямова И. И., Кутраков А. П., Павловский И. В. О возможности создания высокочувствительных пьезоре-зистивных сенсоров механических величин для криогенных температур // Датчики и сиcтемы. — 2005. — № 7. — С. 17–21.

Druzhinin A., Kutrakov A., Lavitska E., Maryamova I. High temperature pressure sensors based on silicon microcrystals // Труды 6-ой междунар. конф. «Теория и техника передачи, приема и обработки информации». — Туапсе, Россия. — Харьков, ХТУРЭ. — 2000. — С. 451–453.




Copyright (c) 2012 Сенсорна електроніка і мікросистемні технології

ISSN 1815-7459 (Print), 2415-3508 (Online)