SCHONFET – Mikromechanische Druckdose mit erhöhter Sensitivität

Der SCHONFET ist ein Feldeffekttransistor, dessen Kanal auf einer einkristallinen Si-Membran realisiert wird. Diese Membran wird durch eine spezielle Kombination eines Ätz- und eines Temperverfahrens erzeugt. Das Gate des Feldeffekttransistors liegt unterhalb der Membran. Um eine hohe Sensitivität zu erreichen wird die Kanallänge mög-lichst kurz gewählt, um den Kurzkanaleffekt auszunutzen. Durch Druckänderung wird der Abstand zwischen Gate und Kanal und somit die Barrierenhöhe zwischen Drain und Source des Kanals geändert. Die Änderung der Barrierenhöhe bewirkt eine exponentielle Änderung des Drain-Source-Stroms, der zur Bestimmung des Drucks verwendet wird.

Kommerzielle Anwendung: Der SCHONFET ermöglicht die Realisierung von mikro-mechanischen Druckdosensensoren mit einem exponenti-ell vom Druck abhängigen Auslesesignal, so dass eine um ein Vielfaches höhere Empfindlichkeit erzielt wird, als es derzeit mit herkömmlichen Druckdosen möglich ist. Insbe-sondere lässt sich dadurch der messbare Druckbereich einer mikromechanischen Druckdose signifikant vergrö-ßern, was speziell auch den Niedrigdruckbereich zugäng-lich macht. Aufgrund der niedrigen Leistungsaufnahme eignet sich der SCHONFET insbesondere für den Einsatz in energieautarken Sensornetzwerken.

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Dipl.-Ing. Alfred Schillert