Publication:
Thermal Conductivity Gas Sensors for High-Temperature Applications

Дата
2024
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Издатель
Научные группы
Организационные подразделения
Организационная единица
Институт нанотехнологий в электронике, спинтронике и фотонике
Институт ИНТЭЛ занимается научной деятельностью и подготовкой специалистов в области исследования физических принципов, проектирования и разработки технологий создания компонентной базы электроники гражданского и специального назначения, а также построения современных приборов на её основе. ​Наша основная цель – это создание и развитие научно-образовательного центра мирового уровня в области наноструктурных материалов и устройств электроники, спинтроники, фотоники, а также создание эффективной инновационной среды в области СВЧ-электронной и радиационно-стойкой компонентной базы, источников ТГц излучения, ионно-кластерных технологий материалов.​
Организационная единица
Институт ядерной физики и технологий
Цель ИЯФиТ и стратегия развития - создание и развитие научно-образовательного центра мирового уровня в области ядерной физики и технологий, радиационного материаловедения, физики элементарных частиц, астрофизики и космофизики.
Выпуск журнала
Аннотация
This paper describes a fast and flexible microfabrication method for thermal conductivity gas sensors useful in high-temperature applications. The key parts of the sensor, the microheater and the package, were fabricated from glass-coated platinum wire and the combination of laser micromilling (ablation) of already-sintered monolithic ceramic materials and thick-film screen-printing technologies. The final thermal conductivity gas sensor was fabricated in the form of a complete MEMS device in a metal ceramic package, which could be used as a compact miniaturized surface-mounted device for soldering to standard PCB. Functional test results of the manufactured sensor are presented, demonstrating their full suitability for gas sensing applications and indicating that the obtained parameters are at a level comparable to those of standard industrially produced sensors. The results of the design and optimization principles of applied methods are discussed with regard to possible wider applications in thermal gas sensor prototyping in the future. The advantage of the developed sensors is their ability to operate in air environments under high temperatures of 900 ‚шC and above. The sensor element material and package metallization were insensitive to oxidation compared with classical sensor-solution-based metalў??glass packages and silicone MEMS membranes, which exhibit mechanical stress at temperatures above 700 ‚шC.
Описание
Ключевые слова
Microheater , Gas Sensing Mechanisms , High Temperature Sensors , Gas Sensors , Transient Temperature Measurement , Humidity Sensors
Цитирование
Thermal Conductivity Gas Sensors for High-Temperature Applications / Samotaev, N. [et al.] // Micromachines. - 2024. - 15. - № 1. - 10.3390/mi15010138
Коллекции