Hochtemperaturstabile Mikroheizer für miniaturisierte Sensorsysteme

In den vergangenen Jahren wurden von Mikroheizern für die Gassensorik, aber auch für thermische Infrarotquellen zunehmend höhere Betriebstemperaturen gefordert. Bei Temperaturen von über 600°C stoßen die bisher verwendeten Heizermaterialien jedoch an ihre Leistungsgrenzen.
Ziel dieser Doktorarbeit war es daher, alternative Materialien und Technologien zu erforschen, welche einen langzeitstabilen Betrieb dieser Mikrosysteme auch bei Temperaturen von 800°C und mehr ermöglichen. Als repräsentative Hochtemperaturanwendung wurden thermische IR-Emitter mit unterschiedlichen Heizermetallisierungen mikromechanisch aus Silizium und Siliziumkarbid hergestellt und auf ihre Eigenschaften hin untersucht.
Die gewonnenen Erkenntnisse führten schließlich zur Entwicklung einer hochtemperaturfähigen Heizermetallisierung aus Antimon-dotiertem Zinnoxid (SnO2: Sb), welche einen permanenten Betrieb bei Temperaturen von bis zu 950°C über einen Zeitraum von mindestens 10 Jahren ermöglicht. Diese Tatsache eröffnet der Mikrosystemtechnik ein weites Feld neuer, potentieller Anwendungsgebiete im Hochtemperaturbereich.