Een Zeolitische Imidazolaat Framework-8 (ZIF-8)-gecoate Gekoppelde Resonante Gassensor

De snelle ontwikkeling van maatschappij en technologie leidt tot een grote vraag naar het monitoren van persoonlijk welzijn en gezondheidskwesties, evenals een betere controle van alles in onze omgeving. Deze trends vereisen de ontwikkeling van steeds gevoeliger, compacter en energiezuiniger sensorsystemen die bij voorkeur gevoelig zijn voor meerdere omgevingsparameters. Van vele soorten sensoren heeft de gassensor veel aandacht getrokken vanwege de brede toepassing ervan in veiligheidscontrole, detectie van luchtverontreinigende stoffen, enzovoort. Een van de belangrijkste elementen om deze evolutie te vergemakkelijken, is sterk afhankelijk van de beschikbaarheid van geschikte sensoren. Bijvoorbeeld het real-time in kaart brengen van potentiële milieutoxiciteit tijdens onze dagelijkse ritten. Er is nog een duidelijke trend in de samenleving om meer intelligentie toe te voegen aan onze systemen. Bij de MEMS-fabricage worden duizenden sensoren of actuatoren in één keer op een siliciumwafel vervaardigd, met processen die vergelijkbaar zijn met die welke worden gebruikt bij de fabricage van elektronische chips door geïntegreerde circuits (IC). Om een economisch levensvatbare propositie te maken, is het daarom essentieel om het nieuwe metaaloxide-samengesteld materiaal te integreren in een op siliconen MEMS gebaseerd platform. Hoewel dit de complexiteit verhoogt, brengt de sterk verbeterde gevoeligheid ook economische voordelen met zich mee. Zoals hierboven beschreven, is de enorme impact van de hele MEMS-sensortechnologie gebaseerd op de relatieve eenvoudige integratie met bestaande op Si gebaseerde processen. Om succesvol te zijn, is het essentieel om in staat te zijn om de nieuwe metaaloxide samengestelde materiaallagen op Si te integreren. Dit omvat vele aspecten variërend van: i) de epitaxiale groei van de oxidenfilms en bufferlagen op Si (100) en / of Si (111); ii) het ontwerpen en simuleren van de praktische lay-out van de verschillende elementen voor multimodale sensorconcepten; iii) verwerking van de structuren tot de vereiste elementen van de inrichting voor druksensoren en resonatoren, inclusief lithografie, etsen, metalliseren enz; iv) demonstratie van gefabriceerde apparaten inclusief elektronische aandrijf- en detectiecircuits en iv) onderzoek naar compatibiliteit met bestaande fabricagemethoden op grote wafer-schaal. In dit project is het belangrijkste doel verder onderzoek en ontwikkeling van metaaloxide-compoundmateriaal om een nieuwe generatie van ultragevoelige multimodale gassensoren te laten ontstaan voor toepassing in biomedische gebieden en milieubescherming. Meer gedetailleerd is het ontwerpen van een gekoppelde resonator met een hoge kwaliteitsfactor in de lucht en vloeistof, en dan te fabriceren in een gassensor met hoge gevoeligheid voor Vocs.