一种改进的双螺旋结构MEMS加热器的设计和制造（英文）

设计制造了一种改进的双螺旋结构MEMS加热器,可用于高温气体传感器作为加热和传感单元。该MEMS加热器以Si为基底,SiO2/Si3N4纳米薄膜作为绝热层,Pt/Ti金属薄膜作为加热单元和传感单元。通过应用并联的线宽由内向外逐渐减小的双螺旋结构,实现温度的均匀性和低功耗。用Comsol进行仿真优化结构,通过MEMS工艺加工制造出器件并进行了测试,用红外显微测温仪测试器件在不同电压下的电热特性。该器件表现出低功耗、响应迅速、高可靠性和高的温度电阻系数(TCR)等特点。器件加热到687.7℃,功耗仅120 mW。器件的升温(23~600℃)响应时间和降温(600~23℃)响应时间分别为1 ms和2.5 ms。该加热器可以在687.7℃的高温下工作至少5 h而保持性能不变。