MEMS basierte Mikro-Pellistoren zur Detektion von Methan

Abstract:
Vorgestellt werden die Ergebnisse der Entwicklung eines MEMS basierten Mikro-Pellistors. Hierbei wird auf die verschiedenen Herstellungsschritte vom ersten Konzept, Simulation und Herstellung der Sensoren bis zum finalen Demonstrator eingegangen. Zur Herstellung der Mikropellistoren wird ein spezieller SOI CMOS Prozess mit Wolfram als Metallisation genutzt, um Einsatztemperaturen bis 500Grad C zu ermöglichen. Durch den Einsatz von neu entwickelten Katalysator- Beschichtungen konnte Methan sicher unterhalb der unteren Explosionsgrenze nachgewiesen werden und dies bei einer reduzierten Katalysatortemperatur zwischen 300 bis 400Grad C. Untersuchungsmethoden wie thermographische Mikroskopie wurden genutzt, um die entwickelten Sensoren zu charakterisieren. Die Messergebnisse zur Temperaturverteilung und auch die gemessenen elektrischen Kenndaten stimmen mit den Vorhersagen des simulationsgestützten Designprozesses gut überein. Abschließend werden die Ergebnisse der Charakterisierung des vollintegrierten Sensorprototypen gezeigt und diese mit den Messdaten kommerziell verfügbarer Pellistoren verglichen.