Microhotplates based on Pt and Pt-Rh films: The impact of composition, structure, and thermal treatment on functional properties

Калинин, И.А.; Roslyakov, Ilya V.; Tsymbarenko, Dmitry; Bograchev, D. A.; Krivetskiy, Valeriy; Napolskii, K. S.

doi:10.1016/j.sna.2020.112457

Cited by 20 publications

(11 citation statements)

References 33 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…To obtain thin-film microheaters, the experimental approach described in detail in our previous work [ 62 ] was used. Porous AAO was obtained by anodization of aluminium in 0.3 M oxalic acid at 120 V and an electrolyte temperature of 1 ± 1 °C.…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Long-Term Operational Stability of Ta/Pt Thin-Film Microheaters: Impact of the Ta Adhesion Layer

et al. 2022

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Microheaters with long-term stability are crucial for the development of a variety of microelectronic devices operated at high temperatures. Structured Ta/Pt bilayers, in which the Ta sublayer ensures high adhesion of the Pt resistive layer, are widely used to create microheaters. Herein, a comprehensive study of the microstructure of Ta/Pt films using high-resolution transmission electron microscopy with local elemental analysis reveals the twofold nature of Ta after annealing. The main fraction of Ta persists in the form of tantalum oxide between the Pt resistive layer and the alumina substrate. Such a sublayer hampers Pt recrystallization and grain growth in bilayered Ta/Pt films in comparison with pure Pt films. Tantalum is also observed inside the Pt grains as individual Ta nanoparticles, but their volume fraction is only about 2%. Microheaters based on the 10 nm Ta/90 nm Pt bilayers after pre-annealing exhibit long-term stability with low resistance drift at 500 °C (less than 3%/month).

show abstract

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Long-Term Operational Stability of Ta/Pt Thin-Film Microheaters: Impact of the Ta Adhesion Layer

et al. 2022

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…In addition, the multicomponent nanostructured active layers deposited on a nanoporous template improve the selectivity of the sensors towards gases with complex composition and their mixtures [ 34 , 35 , 36 , 37 ]. The effective use of anodic alumina as a thin film platform to create sensors for various purposes has been reported by many authors in the literature [ 38 , 39 , 40 ].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

A Micropowered Chemoresistive Sensor Based on a Thin Alumina Nanoporous Membrane and SnxBikMoyOz Nanocomposite

Gorokh

Zakhlebayeva

Таратын

et al. 2022

Sensors

View full text Add to dashboard Cite

This work presents and discusses the design of an efficient gas sensor, as well as the technological process of its fabrication. The optimal dimensions of the different sensor elements including their deformation were determined considering the geometric modeling and the calculated moduli of the elasticity and thermal conductivity coefficients. Multicomponent SnxBikMoyOz thin films were prepared by ionic layering on an anodic alumina membrane and were used as gas-sensitive layers in the sensor design. The resistance of the SnxBikMoyOz nanostructured film at temperatures up to 150 °C exceeded 106 Ohm but decreased to 104 Ohm at 550 °C in air. The sensitivity of the SnxBikMoyOz composite to concentrations of 5 and 40 ppm H2 at 250 °C (10 mW) was determined to be 0.22 and 0.40, respectively.

show abstract

“…Современные исследования термокаталитических сенсоров сосредоточены на уменьшении размеров датчиков [15,16], снижении их энергопотребления [17] и повышении стабильности используемых катализаторов для обеспечения стабильной чувствительности в долгосрочной перспективе [18]. В частности, использование МЭМС и различных технологий осаждения каталитического материала помогло значительно уменьшить энергопотребление датчиков [14,19,20].…”

Section: Introductionunclassified

Термокаталитический Газовый Сенсор На Основе Наночастиц Палладия, Синтезируемых Методом Искровой Абляции

Vlasov¹,

Kornyushin²,

Kameneva³

et al. 2022

MIST

View full text Add to dashboard Cite

Продемонстрирована возможность изготовления термокаталитических газовых сенсоров с каталитическим слоем на основе наночастиц палладия, синтезируемых методом искровой абляции с использованием слитков палладия чистотой 99,96 масс.% в качестве исходного материала. Для реализации сенсора использована коммерчески доступная МЭМС платформа на основе тонкой мембраны из стеклокерамики толщиной 50–60 мкм с интегрированным микронагревателем. Синтезированные наночастицы в составе устойчивых функциональных чернил с концентрацией порядка 25 масс.% наносились на обратную относительно микронагревателя сторону мембраны с помощью специализированного микроплоттера SonoPlot GIX Microplotter II. Полученная структура отжигалась при температуре 400 °C для удаления органического связующего из сухого остатка нанесенных чернил, в результате чего на поверхности мембраны формировался однородный слой каталитически активного материала толщиной около 3 мкм. Сенсор, реализованный на основе двух МЭМС платформ (одна – с каталитическим слоем, вторая – исходная (без слоя)), включенных в мостовую схему, демонстрирует высокую чувствительность к метану (50 мВ на 1% метана) при полной потребляемой мощности порядка 350 мВт, что сопоставимо с характеристиками коммерческих аналогов, производимых Figaro USA Inc., SGX Sensortech, Zhengzhou Winsen Electronics Technology Co.

show abstract

Microhotplates based on Pt and Pt-Rh films: The impact of composition, structure, and thermal treatment on functional properties

Cited by 20 publications

References 33 publications

Long-Term Operational Stability of Ta/Pt Thin-Film Microheaters: Impact of the Ta Adhesion Layer

Long-Term Operational Stability of Ta/Pt Thin-Film Microheaters: Impact of the Ta Adhesion Layer

A Micropowered Chemoresistive Sensor Based on a Thin Alumina Nanoporous Membrane and SnxBikMoyOz Nanocomposite

Термокаталитический Газовый Сенсор На Основе Наночастиц Палладия, Синтезируемых Методом Искровой Абляции

Contact Info

Product

Resources

About