MEMS- oder NEMS-basierter Sensor und Verfahren zum Betrieb eines solchen

• Main Authors: Angelov, Tihomir, Holz, Mathias, Rangelow, Ivo W
• Format: Patent
• Language: German
• Published: 27.05.2021
• Subjects: APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBEMICROSCOPY [SPM]; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT; MEASURING; MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION,OR SHOCK; MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICALDEVICES; MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY; PERFORMING OPERATIONS; PHYSICS; SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; TESTING; TRANSPORTING

MEMS- oder NEMS-basierter Sensor, welcher als Cantilever ausgebildet ist, wobei dieser streifenförmig aufgebaut ist und mindestens drei Abschnitte (1, 2, 3) aufweist, wobei* der erste Abschnitt (1) einseitig in einer Halterung oder Wandung befestigt ist und am gegenüberliegenden Ende bzw. in dessen Nähe mindestens einen elektrischen Schaltkreis, welcher ein piezoresistives Element aufweist, zur Erwärmung aller drei Abschnitte (1, 2, 3) und zur Messung trägt, der mit einer Spannungsversorgung und einer Auswerteeinheit elektrisch gekoppelt ist, und* der zweite Abschnitt (2) sich unmittelbar an den ersten Abschnitt (1) anschließt und geeignet ist, Wärme an den dritten Abschnitt (3) weiterzuleiten, und* der dritte Abschnitt (3) wenigstens bereichsweise derart multi-materiell, zumindest bi-materiell, ausgeführt ist, dass die Ober- und die Unterseite des dritten Abschnittes (3) unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten aufweisen, so dass eine Erwärmung des dritten Abschnitts (3) dessen Krümmung zur Folge hat und eine Auslenkung des Cantilevers bewirkt, und* eine Datenverarbeitungseinrichtung die Erzeugung von Gleich- und Wechselspannung zum Betrieb des ersten Abschnitts (1) steuert und die Datenverarbeitungseinrichtung weiterhin eine Auswerteeinheit zur Erfassung, Verarbeitung und Speicherung der vom Sensor erfassten Werte aufweist, wobei sowohl ein Aktuieren als auch ein Auslesen der Auslenkung des Cantilevers mit dem piezoresistiven Element erfolgt.