Termo-mechanická analýza nechladeného La0.67Sr0.33MnO3
mikrobolometera pripraveného na kruhovej SOI membráne
V našich experimentoch sme vykonali tepelné a mechanické analýzy nechladených mikrobolometrov s viazanými log-periodickými anténami vyrobených na kruhových membránach typu SOI (kremík na oxide kremičitom) na báze tenkých vrstiev La
0.67Sr
0.33MnO
3 (LSMO). Využívali sme pri tom kruhové membrány s maximálnymi priemermi 2 500 µm. Bola predstavená jednoduchá metóda vyšetrovania účinnosti tepelnej konverzie (prakticky určovanie hodnoty tepelného odporu R
th). Tepelné analýzy boli zároveň podporené aj modelovaním a simuláciou v programovom prostredí Ansys. Zistili sme, že hodnoty tepelného odporu R
th a tepelnej časovej konštanty τ navrhnutého bolometrického prvku je možné meniť a tiež tým pádom nastaviť pomocou zmeny hrúbky SOI membrány. Hodnoty R
th = 188 K/mW aτ = 0.88 ms boli určené z tepelných simulácií pre SOI membrány s celkovou hrúbkou 300 nm (pričom SiO
2 = 200 nm a Si = 100 nm). Vyhodnocovali a študovali sme pôvod a postupné zmeny indukovaného mechanického napätia v tenkých epitaxných vrstvách po jednotlivých procesných krokoch za účelom vysvetlenia a stanovenia mechanickej stability MEMS mikrobolometra na báze tenkej vrstvy LSMO.
Lalinský,
T.,
Dzuba,
J.,
Vanko,
G., Kutiš, V., Paulech, J., Gálik, G., Držík, M.,
Chromik,
Š., and
Lobotka,
P.:
Thermo-mechanical analysis of uncooled La0.67Sr0.33MnO3 microbolometer made on circular SOI membrane. Sensors Actuators A 265 (2017) 321–328. (APVV 14-0613, APVV 0450-10, APVV 0455-12, CENTE II).
