Nghiên cứu và thiết kế cảm biến đo độ dày màng mỏng

Bài báo này trình bày nghiên cứu, thiết kế cảm biến đồng phẳng kiểu điện dung đo ước lượng độ dày màng mỏng ứng dụng trong công nghiệp. Cấu trúc cảm biến bao gồm 2 điện cực phẳng, mỏng hình chữ nhật có kích thước nhỏ cỡ milimet được gắn ở các vị trí cố định trên đế mạch in (PCB) phẳng, trong đó có một điện cực đóng vai trò điện cực phát và điện cực còn lại được đặt song song trên cùng mặt phẳng đóng vai trò điện cực thu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu và thiết kế cảm biến đo độ dày màng mỏng KHOA HỌC CÔNG NGHỆ P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 NGHIÊN CỨU VÀ THIẾT KẾ CẢM BIẾN ĐO ĐỘ DÀY MÀNG MỎNG RESEARCH AND DESIGN SENSOR TO MEASURE THIN FILM THICKNESS Nguyễn Đắc Hải1,* DOI: https://doi.org/10.57001/huih5804.2023.075 1. GIỚI THIỆU TÓM TẮT Ngày nay màng mỏng được Bài báo này trình bày nghiên cứu, thiết kế cảm biến đồng phẳng kiểu điện dung đo ước lượng độ dày màng sử dụng rộng rãi trong rất nhiều mỏng ứng dụng trong công nghiệp. Cấu trúc cảm biến bao gồm 2 điện cực phẳng, mỏng hình chữ nhật có kích lĩnh vực. Màng mỏng được ứng thước nhỏ cỡ milimet được gắn ở các vị trí cố định trên đế mạch in (PCB) phẳng, trong đó có một điện cực đóng vai dụng rộng rãi trong việc chế tạo trò điện cực phát và điện cực còn lại được đặt song song trên cùng mặt phẳng đóng vai trò điện cực thu. Cảm biến các thành phần thụ động và tích được đặt áp sát vào màng mỏng không dẫn điện để đo độ dày. Cảm biến được đề xuất có thể đo được độ dày màng cực như điện trở và tụ điện màng mỏng từ 10µm đến 50µm. Khi cảm biến được đặt áp sát vào màng mỏng, màng mỏng sẽ làm thay đổi điện môi trong cảm biến kiểu tụ, từ đó làm thay đổi giá trị điện dung của tụ điện, điều này giúp ta xác định được độ dày của mỏng [1], bán dẫn màng mỏng, màng mỏng đó. áp điện màng mỏng [2], màng mỏng oxit [3], màng mỏng đa Hoạt động của cảm biến được khảo sát bởi phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) sử dụng phần mềm mô phỏng tinh thể và mạch tích hợp [4, 5]. Ansoft Maxwell. Kết quả mô phỏng thể hiện sự thay đổi điện dung khi có sự xuất hiện và thay đổi độ dày của màng Ngoài ra, các thiết bị có sử dụng mỏng. Dựa trên kết quả mô phỏng này, kích thước của các điện cực và khoảng cách đặt của màng mỏng đến điện công nghệ màng mỏng bao cực của cảm biến đã được tìm ra để thiết kế cảm biến với độ nhạy cần thiết. Trong nghiên cứu này đã tìm ra kích gồm: công cụ cắt, cấy ghép y tế, thước của cảm biến với các tham số: độ rộng của bản cực tụ (a = 5mm), độ dày bản cực tụ (h = 0,2 mm), khoảng các yếu tố quang học. Các lớp cách khe tụ (d = 0,1mm) và độ dày lớp phủ cực tụ (t = 0,01mm). Cảm biến có thể được ứng dụng trong công nghệ chất bán dẫn, cách điện tạo đo kiểm, sản xuất điện trở và tụ điện màng mỏng, bán dẫn màng mỏng, áp điện màng mỏng, màng mỏng oxit và thành một cấu trúc hạ tầng cơ sở trong một số ứng dụng tương tự khác. cho việc chế tạo ra các thiết bị Từ khóa: Cảm biến điện dung; cảm biến điện dung hai điện cực; cảm biến đồng phẳng. điện tử. Đây là lý do việc nghiên cứu về tính chất vật lý của màng ABSTRACT mỏng là rất quan trọng. This paper presents research, design of capacitive coplanar sensors for measuring thin film thicknesses applied Độ dày là một trong những in industry. The sensor structure consists of two flat, thin rectangular electrodes of mili-meter size mounted in fixed thông số quan trọng của màng positions on a printed circuit board base, one of which acts as the emitter and the other electrode is placed parallel mỏng. Do đó việc đo độ dày của on the same plane as the receiver electrode. A thin non-c ...