온도 균일성이 우수한 마이크로 핫플레이트 칩의 시연

마이크로 전자 기계 시스템(MEMS) 기술 기반의 가스 센서는 높은 감도, 작은 크기, 우수한 배치 균일성 및 낮은 전력 소비의 장점을 가지고 있습니다. 이는 차세대 반도체 가스 센서의 중요한 개발 방향이 되었습니다. 본 논문은 MEMS 가스 센서를 위한 마이크로 핫플레이트 칩의 설계에 초점을 맞추고 있습니다. 열 이론 분석과 물리적 필드의 유한 요소 시뮬레이션을 통해 90%가 동온도 열 영역(±15 K)을 차지하는 마이크로 핫플레이트 칩 설계를 시연하여 MEMS 가스 센서 설계에서 마이크로 크기 칩의 광범위한 균일한 열 발생 문제를 효과적으로 해결하였습니다. 적외선 열화상 테스트 결과, 가열 영역의 가장자리에서 중심까지 네 지점의 온도는 각각 295.5 °C, 287.5 °C, 289 °C, 294.8 °C로 나타나며, 이는 마이크로 핫플레이트의 열 균일성을 나타냅니다. 저온 필름 증착 공정의 제한으로 인해 마이크로 핫플레이트 필름의 최대 응력은 약 1500 MPa이며, 375 °C의 작동 온도에서 면적당 전력 소비는 단지 4.5×10-4 mW/μm2입니다.