Wyniki 1-10 spośród 15 dla zapytania: authorDesc:"ANNA GÓRECKA-DRZAZGA"

Mikroelektronika próżniowa

Czytaj za darmo! »

Mikroelektronika próżniowa jest dziedziną nauki i techniki zajmującą się projektowaniem, wytwarzaniem i zastosowaniem mikrourządzeń wykorzystujących bezkolizyjny, balistyczny ruch elektronów emitowanych polowo w próżni. Dziedzina ta rozwinęła się na pograniczu trzech nowoczesnych technologii: próżniowej, mikroelektronicznej i mikromechanicznej. W pewnej mierze, proste urządzenia mikroelektroniki próżniowej - polowe źródła elektronów - nawiązują w swej budowie do znanych od zarania elektroniki lamp elektronowych z tym, że radykalnie zmniejszono ich wymiary a termoemisja elektronów do próżni została zastąpiona emisją polową. Wymagane do emisji silne pole elektryczne (5-109 V/m) uzyskuje się przez zastosowanie katody w postaci mikroemiterów o promieniu wierzchołka mniejszym niż 1[...]

Mikroinżynieria powierzchni w mikroelektronice próżniowej

Czytaj za darmo! »

Mikroelektronika próżniowa to dziedzina elektroniki zajmująca się projektowaniem, wytwarzaniem oraz zastosowaniem miniaturowych urządzeń wykorzystujących bezkolizyjny, balistyczny ruch elektronów emitowanych w próżni pod wpływem zewnętrznego pola elektrycznego (większego niż 5-109 Vm-1) [1]. Dziedzina ta rozwinęła się na bazie techniki próżni, mikroelektroniki i mikromechaniki. Głównym urządzeniem mikroelektroniki próżniowej jest miniaturowe polowe źródło elektronów. Jest to urządzenie przestrzenne zbudowane z polowej katody ostrzowej oraz układu elektrod, w którym przynajmniej jeden z wymiarów charakterystycznych leży w zakresie mikrometrów lub nanometrów. Główne jego cechy to: mały ciężar, małe wymiary, niska konsumpcja mocy, wysoka częstotliwość pracy i długi czas życia. W[...]

Próżnia w mikrosystemach - nowe wyzwania


  Mikrosystemy są to miniaturowe urządzenia składające się z czujników, aktuatorów i zaawansowanych układów elektronicznych, które są stosowane w przemyśle, motoryzacji, medycynie, lotnictwie, wojsku, optycznych oraz systemach komunikacji [1]. Podstawowymi elementami mikrosystemów typu MEMS (Mikro-Elektro-Mechaniczny System) i MOEMS (Mikro-Opto-Elektro-Mechaniczny System) są ruchome mikromechaniczne struktury, których chociaż jeden podstawowy wymiar jest rzędu mikrometrów. Miniaturowe absolutne czujniki ciśnienia, mikroprzełączniki RF (częstotliwość radiowa), mikrobolometry, żyroskopy, rezonansowe przyspieszeniomierze mają tym lepsze właściwości i dłuższy czas pracy, im mikrokomora robocza jest odpompowana do wyższej próżni [2]. Urządzenia typu MEMS/MOEMS, a także moduły wysoko- częstotliwościowych i mikrofalowych układów oraz monolityczne układy scalone (MMIC) są najczęściej zamykane w obudowach hermetycznych, dlatego ważnym parametrem określanym w końcowym etapie ich produkcji jest próżniowa szczelność. Urządzenia Mikro- i Nanoelektroniki Próżniowej (NP), wykorzystujące polową emisję elektronów, takie jak płaskie wyświetlacze polowe, mikrospektrometry mas, mikrolampy rentgenowskie, źródła elektronów, do prawidłowej pracy wymagają wysokiej lub ultrawysokiej próżni [3] (tab. 1). W związku z tym istnieje konieczność sprawdzania szczelności obudów układów elektronicznych i miniaturowych urządzeń, które zostały poddane hermetyzacji. Naciek jest określany jako objętość gazu, który przedostanie się poprzez nieszczelności połączenia w czasie 1 sekundy, przy różnicy ciśnienia równej 1 atm (1 atm∙cm3/s = 1 mbar∙l/s). Na podstawie znajomości wartości nieszczelności można określić, jak długo urządzenie będzie spełniało warunki próżniowe (tab. 2). Tab. 1. Ciśnienie wymagane dla prawidłowej pracy mikrourządzeń próżniowych [3] Tabl. 1. The pressure required for proper operation of the vacuum microdevices [3] Rodzaj mikrourządz[...]

Miniaturowe źródła promieniowania rentgenowskiego DOI:10.12915/pe.2014.11.30

Czytaj za darmo! »

W artykule przedstawiono przegląd literaturowy na temat konstrukcji i technologii różnego typu miniaturowych lamp rentgenowskich. Opisano przykłady źródeł rentgenowskich wykorzystujących efekt piroelektryczny oraz źródeł z termiczną i polową wyrzutnią elektronów. Artykuł zakończono prezentacją koncepcji zintegrowanej lampy rentgenowskiej on-chip, wytworzonej metodami mikroinżynierii. W konstrukcji wykorzystano miniaturowe polowe źródło elektronów z katodą z nanorurek węglowych oraz ostatnio opracowaną mikropompę wysokiej próżni. (Miniature X-Ray sources) Abstract. The article presents an overview of literature on the design and technology of various types of miniature X-ray tubes. Examples of the Xray tubes using the pyroelectric effect and tubes with the thermal and field-emission electron sources have been described. At the end the concept of X-ray source integrated on-chip made by the use of microengineering methods is presented. In the construction a miniature field-emission electron source with carbon nanotube cathode and a recently developed high-vacuum micropump are applied. Słowa kluczowe: miniaturowa lampa X, MEMS, emisja polowa, mikroinżynieria. Keywords: miniature X-ray tube, MEMS, field emission, microengineering. doi:10.12915/pe.2014.11.30 Wstęp W lampach rentgenowskich, wiązka elektronów przyśpieszana jest w bardzo silnym polu elektrycznym (10-100 kV), a następnie zostaje gwałtownie wyhamowana na materiale anody tzw. targecie. Skutkiem tego procesu fizycznego jest m.in. emisja promieniowania rentgenowskiego X (0,01-10 nm). Parametry wiązki promieniowania X zależą głównie od rodzaju źródła elektronów, konfiguracji elektrod, materiału targetu oraz poziomu próżni. Im wyższa próżnia tym mniejsze rozpraszanie wiązki elektronów oraz mniejsze prawdopodobieństwo powstawania wyładowania elektrycznego i przepływu prądu jonowego obniżającego żywotność katody. Klasyczne źródła promieniowania rentgenowskiego wykorzystywane[...]

Planarne polowe źródło elektronów


  Miniaturowe polowe źródła elektronów są to urządzenia nanoelektroniki próżniowej, które wykorzystują bezkolizyjny, balistyczny ruch elektronów emitowanych polowo [1]. Aby zwiększyć efektywne pole elektryczne przy powierzchni emitującej, emitery polowe wykonuje się w postaci mikro- i nanoostrzy (promień wierzchołka mniejszy od 100 nm). Rozwój technologii mikroelektronicznych i mikromechanicznych umożliwił formowanie mikroemiterów polowych z metali, krzemu, węglików, materiałów diamentopodobnych, warstw kompozytowych i nanorurek. Miniaturowe źródła elektronów znajdują zastosowanie w nowego typu czujnikach wielkości fizycznych, mikrosilnikach jonowych, nanosatelitach i mikrostatkach kosmicznych, wielkoformatowych płaskich ekranach i wyświetlaczach [2], przełącznikach wysokich mocy dla energetyki, w wysokoczęstotliwościowych układach wzmacniających. Prace nad wykorzystaniem emiterów polowych w konstrukcji elementów elektronicznych wysokiej częstotliwości są prowadzone od kilkudziesięciu lat. Wraz z rozwojem nowych technik wytwarzania zaczęły powstawać miniaturowe wersje lamp próżniowych. Pierwszą koncepcję tranzystora próżniowego wykorzystującego zjawisko emisji polowej przedstawił Spindt w 1976 r. [3]. Było to tzw. wertykalne mikrourządzenie próżniowe, w którym katodę stanowiło mikroostrze krzemowe, elektrodę ekstrakcyjną warstwa metaliczna ulokowana na wysokości jego wierzchołka, a anodę warstwa przewodząca umieszczona ponad nimi. Pierwszą, częściowo planarną wersję tranzystora zaprezentował Gray dopiero w 1986 r. [4]. Katodę stanowiło mikroostrze krzemowe, a metaliczna bramka i anoda znajdowały się w tej samej płaszczyźnie powyżej wierzchołka, co znacznie ułatwiło wytwarzanie struktur. W 1989 roku Busta zrealizował pierwsze w pełni planarne źródło elektronów z katodą w postaci cienkiej warstwy metalicznej [5]. W kolejnych latach poj[...]

Miniaturowa pompa próżniowa


  Nowoczesne systemy pompowe umożliwiają wytwarzanie ultrawysokiej i wysokiej próżni w komorach nawet o bardzo dużej objętości. Jednakże, problemem nierozwiązanym do dzisiaj pozostaje wytwarzanie próżni w objętościach rzędu mili- czy mikrolitrów. Takie rozmiary posiadają mikrokomory robocze większości mikrosystemów typu MEMS/MOEMS. Obecnie mikrosystemy oraz urządzenia Nanoelektroniki Próżniowej (NP) przeżywają gwałtowny rozwój, który objawia się produkcją milionów sztuk inteligentnych mikroczujników i aktuatorów oraz wielu miniaturowych urządzeń wykorzystujących zjawisko emisji polowej elektronów. Część z nich do poprawnej pracy wymaga wysokiej lub ultrawysokiej próżni. Nie jest możliwe zastosowanie tradycyjnych pomp do wytwarzania próżni w mikroobjętości. Celowe są więc badania nad opracowaniem mikropompy, która zintegrowana z mikrosystemami lub miniaturowymi urządzeniami NP pozwoli wytworzyć oraz podtrzymywać próżnię wydłużając w ten sposób czas ich pracy. Aby zrealizować tę koncepcję przyjęto założenie, że mikropompa będzie wykonana z tych samych materiałów, tymi samymi technikami i w tym samym procesie technologicznym co mikrosystem próżniowy. Miniaturowe pompy próżniowe W literaturze przedmiotu można spotkać gotowe rozwiązania mikropomp wykonanych technikami mikroelektronicznymi i mikroinżynieryjnymi. Są to głównie krzemowe mikropompy membranowe (rys. 1a) [1] aktuowane piezoelektrycznie, termicznie, magnetycznie lub elektrostatycznie. Ruch membrany powoduje przepływ gazu, a zawory nadają mu pożądany kierunek. Głównie ze względu na ograniczoną szczelność zaworów oraz ich dużą powierzchnię nie udało się uzyskać wymaganego podciśnienia (w prezentowanym rozwiązaniu wynosiło zaledwie 7 kPa). Mikropompy membranowe znalazły zastosowanie w mikrofluidyce do dozowania i pompowania cieczy w mikro[...]

Mikropompa dla urządzeń nanoelektroniki próżniowej

Czytaj za darmo! »

Rozwój urządzeń nanoelektroniki próżniowej jest ograniczony brakiem możliwości wytworzenia wysokiej i ultra wysokiej próżni w objętości mniejszej niż 1 cm3. W pracy przedstawiono konstrukcję i technologię mikropompy jonowo-sorpcyjnej, która może być zintegrowana z każdym urządzeniem wytworzonym technikami mikroinżynieryjnymi. Wykonano struktury testowe mikropompy i zmierzono ich właściwości. Abstract. The development of vacuum nanoelectronics devices is limited due to an unsolved problem of high and ultrahigh vacuum generation inside cavity smaller than 1 cm3. In the work construction and technology of the ion-sorption vacuum micropump, which can be integrated with each microdevice that is fabricated using microingineering techniques, is described. The test structures of the micropump have been produced and preliminary characterized. (Micropump for Nanoelectronics devices). Słowa kluczowe: polowe źródło elektronów, emisja polowa, mikropompa, mikroinżynieria. Keywords: field-emission electron source, field emission, micropump, microingeenering. Wstęp Urządzenia nanoelektroniki próżniowej to przyrządy wykorzystujące bezkolizyjny balistyczny ruch elektronów w próżni [1]. Jako źródło elektronów stosuje się najczęściej katody polowe. Mają one podstawową zaletę w porównaniu z katodami termicznymi - nie wymagają grzania do temperatury przekraczającej 1800 °C i dają możliwość bardzo szybkiego włączania i wyłączania prądu emisji. Polowe źródła elektronów charakteryzują się niską mocą zasilania i pozwalają na miniaturyzację wielu nowoczesnych urządzeń. Rozwój urządzeń nanoelektroniki próżniowej rozpoczął się od badań nad płaskimi wyświetlaczami typu FED (Field Emission Display) [2], źródłami światła [3] oraz wzmacniaczami wysokiej częstotliwości [4]. Ostatnio prowadzone są intensywne badania nad miniaturowymi źródłami promieniowania rentgenowskiego [5] oraz terahercowego [6]. Polowe źródła elektronów znalazły zastosowanie w czujnikach ciśn[...]

Efektywne, niskotemperaturowe osadzanie tlenku indowo-cynowego (ITO) metodą impulsowego rozpylania magnetronowego

Czytaj za darmo! »

Przewodzące i przezroczyste tlenki pełnią bardzo ważną rolę, głównie jako aktywne oraz pasywne elementy w urządzeniach elektronicznych oraz optoelektronicznych. Materiały te charakteryzują się wysoką transmitancją w obszarze widzialnym (VIS), wysoką reflektancją w zakresie podczerwieni (IR) oraz przewodnictwem elektrycznym zbliżonym do metalicznego [1]. Ze względu na swe specyficzne właściwo[...]

Miniaturowe źródła światła wykorzystujące emisję polową z nanorurek węglowych

Czytaj za darmo! »

Lab-on-chipy wykorzystują najczęściej optyczną detekcję sygnałów analitycznych z wykorzystaniem metod fluorometrycznych. Źródłami wzbudzającymi są lasery lub diody LED o widmie emisji dobranym do danego chromoforu. Wadą tych źródeł jest trudna integracja on-chip, czyli bezpośrednio w obrębie chipu. Rozwiązaniem problemu może być opracowanie miniaturowego polowego źródła światła, emitującego [...]

Metoda detekcji optycznej przeznaczona dla membranowych krzemowych czujników ciśnienia typu MEMS DOI:10.12915/pe.2014.11.35

Czytaj za darmo! »

W pracy przedstawiono nową metodę optycznej detekcji opracowaną dla czujników ciśnienia typu MEMS. Wykonany technikami mikroinżynieryjnymi mikrosystem może być zastosowany do pomiaru ciśnienia w warunkach silnego pola elektromagnetycznego, wysokiej temperatury i silnego promieniowania jonizującego. Wstępne testy czujnika ciśnienia zintegrowanego z elementami systemu optycznej detekcji dały pozytywne wyniki. Abstract. In paper a new optical detection method for silicon MEMS pressure sensors has been presented. Fabricated with using of the microengineering techniques microsystem is especially suitable for the pressure measurements in high temperature, high electromagnetic and high radiation environment. Preliminary testing of the pressure sensor integrated with components of the optical detection system has been successful. (Optical detection method suitable for diaphragm silicon MEMS pressure sensors). Słowa kluczowe: detekcja optyczna, czujnik ciśnienia, MEMS. Keywords: optical detection, pressure sensor, MEMS. doi:10.12915/pe.2014.11.35 Wstęp Krzemowe czujniki ciśnienia MEMS znalazły szerokie zastosowanie w medycynie, motoryzacji, przemyśle, sprzęcie wojskowym oraz w urządzeniach użytkowych np. smartfonach czy tabletach. Jednakże różnego typu krzemowe czujniki elektryczne (piezorezystancyjne, pojemnościowe) i czujniki optyczne (interferencyjne, odbiciowe) mają ograniczony zakres stosowania. Trudne warunki środowiskowe: wysoka temperatura, silne pole elektromagnetyczne, promieniowanie jonizujące, zagrożenie wybuchem wymagają zastosowania czujnika ciśnienia o nowej konstrukcji [1]. Czujnik ciśnienia MEMS powinien być odporny na wysoką temperaturę, iskrobezpieczn[...]

 Strona 1  Następna strona »