Новий надміцний сплав зробить мікроелектронні датчики більш надійними - dailytechinfo - новини

Новий надміцний сплав зробить мікроелектронні датчики більш надійними - dailytechinfo - новини

Більшість мікроелектромеханічних систем (microelectromechanical system, MEMS), які широко використовуються зараз в різних типах датчиків, що застосовуються в автомобілях, реактивних двигунах, промисловому обладнанні, побутових пристроях і електронних приладах, виготовлено з кремнію, через що вони працюють добре в діапазоні середніх температур довкілля. Невелике відхилення від номінальної температури або невелику кількість тепла, що надійшов ззовні, є причиною того, що параметри таких датчиків, в тому числі і їх точність, дуже сильно "пливуть", а в деяких випадках датчики повністю втрачають свою працездатність.

Дослідники з університету імені Джона Хопкінса вже працюють досить довгий час над вирішенням описаної вище проблеми. І одним із запропонованих рішень є використання нового надміцного металевого сплаву, що дозволить датчикам на основі MEMS-систем постійно перебувати в діапазоні їх робочих параметрів і задовольняти високим вимогам існуючих і з'являються технологій.

Одним з напрямків, в якому працює дослідницька група Кевіна Хемкера (Kevin Hemker), є виготовлення ефективних MEMS-систем з більш складних матеріалів, ніж кремній, що, на думку дослідників, дозволить датчикам бути більш стійкими по відношенню до різких коливань деяких факторів навколишнього середовища , витримувати значні механічні напруги і електричні навантаження.

Основою одного з нових матеріалів для MEMS-систем став звичайнісінький нікель, очищений до високого ступеня. Для того, щоб зменшити температурний коефіцієнт розширення цього металу, який в чистому вигляді має досить високе значення, в нього були введені добавки молібдену і вольфраму в певних пропорціях.

Висока міцність нового сплаву визначається чітко впорядкованої атомарної структурою його кристалічної решітки. І ще одним позитивним перевагою є висока і стабільна електропровідність, наступна з повністю металевої природи сплаву.

З такого нікель-молібден-вольфрамового сплаву були виготовлені найтонші плівки, товщиною в 29 мікрон в середньому. Випробування таких плівок показали, що такий сплав має міцність, в три рази перевищує міцність спеціальної легованої сталі. При цьому новий сплав зберігає цю міцність і інші параметри при впливі високого тиску і температури. Іншими словами, компоненти MEMS-систем, виготовлені з нового сплаву, зможуть працювати в досить широкому діапазоні умов навколишнього середовища.

інформація