Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Mikrosensory półprzewodnikoweWykład 1, 2010/111 Mikrosensory półprzewodnikowe dr hab. inż. Katarzyna Zakrzewska, prof. AGH Katedra Elektroniki, C-1, p.317,

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Mikrosensory półprzewodnikoweWykład 1, 2010/111 Mikrosensory półprzewodnikowe dr hab. inż. Katarzyna Zakrzewska, prof. AGH Katedra Elektroniki, C-1, p.317,"— Zapis prezentacji:

1 Mikrosensory półprzewodnikoweWykład 1, 2010/111 Mikrosensory półprzewodnikowe dr hab. inż. Katarzyna Zakrzewska, prof. AGH Katedra Elektroniki, C-1, p.317, tel , tel. kom

2 Mikrosensory półprzewodnikoweWykład 1, 2010/112 Organizacja zajęć Wykład 30 h, Laboratorium 30 h Prowadzący laboratorium: mgr inż. Zbigniew Sobków W laboratorium spotkamy: dr Marię Lubecką dr Adama Czaplę i dr Adrzeja Brudnika

3 Mikrosensory półprzewodnikoweWykład 1, 2010/113 Warunki zaliczenia wykładu: Obecność na wykładzie obowiązkowa Dopuszczalna jest 1 nieobecność nieusprawiedliwiona, powyżej 50% nb nawet usprawiedliwionych przedmiot nie będzie zaliczony Przedstawienie prezentacji własnej wybranego tematu w ustalonym terminie

4 Mikrosensory półprzewodnikoweWykład 1, 2010/114 Tematy wykładów: Wprowadzenie do zagadnień mikrosensorów półprzewodnikowych Sensory (bio)chemiczne Sensory temperatury Sensory wielkości mechanicznych Sensory ciśnienia przepływu Sensory optyczne Sensory promieniowania i detektory cząstek Sensory magnetyczne

5 Mikrosensory półprzewodnikoweWykład 1, 2010/115 Tematy prezentacji studenckich: 1. Sieci sensorowe 2. Elektroniczny nos 3. Sensory a zmieniający się klimat naszej planety 4. Sensory w walce z terroryzmem 5. Dowolny (zaproponowany i uzgodniony z wykładowcą) temat związany z wykładem

6 Mikrosensory półprzewodnikoweWykład 1, 2010/116 Organizacja zajęć: laboratorium Przykładowy temat: Automatyzacja stanowiska do badania dynamicznych odpowiedzi czujników gazowych Wykonanie : indywidualna praca przy konsultacji z opiekunem Ważne terminy : pokaz stanowiska pomiarowego: październik 2010 obowiązkowy punkt kontrolny: koniec listopada 2010 zakończenie zadania i pokaz działającej aplikacji: styczeń 2011

7 Mikrosensory półprzewodnikoweWykład 1, 2010/117 Przebieg pracy laboratoryjnej: 1. Uczestnictwo w pokazie stanowiska pomiarowego (obowiązkowe) 2. Konsultacje z opiekunami, ustalenie zakresu i sposobu działania 3. Dodatkowe, przynajmniej jedno spotkanie w laboratorium (inicjatywa wychodzi od studenta) 4. Obowiązkowy punkt kontrolny w listopadzie 5. Rozliczenie zadania (dokumentacja i pokaz działającej aplikacji)

8 Mikrosensory półprzewodnikoweWykład 1, 2010/118 Laboratorium sensorów gazu, C-1, p.312

9 Mikrosensory półprzewodnikoweWykład 1, 2010/ Komora do badań oddziaływań gazu z sensorem; 2- Układ dozowania gazów; 3 – Układ pomiarowy i akwizycji danych 5 Stanowisko do badania dynamicznych odpowiedzi sensorów gazu

10 Mikrosensory półprzewodnikoweWykład 1, 2010/1110 Zasada działania nosa elektronicznego

11 Mikrosensory półprzewodnikoweWykład 1, 2010/1111 Elektroniczny nos ® Results matrix 1 VALIDATION PREDICTION Unknown samples analysis 3 MODEL 4 On line Identification IDENTIFICATION OF GROUPS QUALITATIVE / QUANTITATIVE Fingerprint Comparison 2 PREDICTIVE MODE TRAINING MODE REFERENCE STANDARD SET Alpha MOS software

12 Mikrosensory półprzewodnikoweWykład 1, 2010/1112 Aby zaliczyć przedmiot należy: Zaliczyć pozytywnie laboratorium Zaliczyć wykład Ocena końcowa zależy od: Oceny z raportu Oceny w przedstawionej prezentacji Frekwencji na wykładzie

13 Mikrosensory półprzewodnikoweWykład 1, 2010/1113 Definicje: Sensorem nazywamy urządzenie, które reaguje (odpowiada) na fizyczny lub chemiczny czynnik stymulujący (taki jak ciepło, światło, dźwięk, ciśnienie, pole magnetyczne) i przekazuje wynikający z tego oddziaływania sygnał. Sygnał ten może być zmierzony lub użyty do sterowania. Sensor odbiera sygnał wejściowy i zamienia go na sygnał wyjściowy, przetwarza jeden rodzaj energii w drugą.

14 Mikrosensory półprzewodnikoweWykład 1, 2010/1114 Urządzenie podstawowe Chemically Interactive Layer or Membrane CIM ΔTΔT ΔmΔm Δσ ΔnΔn ΔΦ ΔiΔiΔVΔVΔfΔfΔφ Otoczenie wielkość mierzona (koncentracja, aktywność, ciśnienie) wielkość pośrednia sygnał elektryczny lub optyczny Transducer (latin transducere – to lead across, polski przetwornik) urządzenie, które przekazuje energię z jednego układu do drugiego w tej samej lub innej formie Sposób pomiaru: Δi – amperometryczny, ΔV-potencjometryczny, Δf – zmiana częstotliwości (SAW), Δφ – przesunięcie fazowe

15 Mikrosensory półprzewodnikoweWykład 1, 2010/1115 Sensor chemiczny - schemat Analizowana próbka Chemicznie czuła warstwa Sygnał wyjściowy np. napięcie W przetworniku: np. zmiana pojemności, rezystancji

16 Mikrosensory półprzewodnikoweWykład 1, 2010/1116 Rezystancyjny półprzewodnikowy sensor gazu MOS metal oxide semiconductor Tlenki metali czułe chemicznie: SnO 2, ZnO, TiO 2

17 Mikrosensory półprzewodnikoweWykład 1, 2010/1117 Odpowiedź sensora

18 Mikrosensory półprzewodnikoweWykład 1, 2010/1118 Mikrosensory półprzewodnikowe – co to znaczy? Mikrosensory półprzewodnikowe to urządzenia półprzewodnikowe, w których oddziaływania prowadzące do detekcji sygnału zachodzą w materiale półprzewodnikowym. Krzem (Si) jest najważniejszym półprzewodnikiem. Istnieją dwa rodzaje mikrosensorów : w półprzewodniku i na półprzewodniku

19 Mikrosensory półprzewodnikoweWykład 1, 2010/1119 Mikrosensor ma przynajmniej jeden wymiar fizyczny na poziomie submilimetrowym

20 Mikrosensory półprzewodnikoweWykład 1, 2010/1120 Technologia mikrosensorów jest typowa dla IC (CMOS) i technologia mikromechaniczna (MST, MEMS) Clean roomPłytka Si z sensorami

21 Mikrosensory półprzewodnikoweWykład 1, 2010/1121 Historia mikroelektroniki 1948 – pierwszy tranzystor 1958 – pierwszy obwód scalony IC

22 Mikrosensory półprzewodnikoweWykład 1, 2010/1122 Prawo Moorea Podwojenie liczby tranzystorów na IC co 18 miesięcy

23 Mikrosensory półprzewodnikoweWykład 1, 2010/1123 Rewolucja informacyjna If this current rate of progress is maintained it would be possible to buy for 1000 a memory chip that has the same capacity as a human brain by 2030 and a memory chip that has the same brain capacity as everyone in the whole world combined by 2075

24 Mikrosensory półprzewodnikoweWykład 1, 2010/1124 Dzisiaj… Nanotechnology Biotechnology Micro-optics (Optoelectronics) Micromachines MEMS Microsensors

25 Mikrosensory półprzewodnikoweWykład 1, 2010/1125 TiO 2 nanorurki jako sensory gazu Hydrogen sensing using titania nanotubes Oomman K. Varghese, Dawei Gong, Maggie Paulose, Keat G. Ong, Craig A. Grimes* The Pennsylvania State University, Sensors and Actuators B 93 (2003) 338–344

26 Mikrosensory półprzewodnikoweWykład 1, 2010/1126 Rodzaje sensorów – rodzaje sygnałów sensorelektryczny magnetyczny optycznychemicznytermicznypromieniowaniamechaniczny

27 Mikrosensory półprzewodnikoweWykład 1, 2010/1127 Klasyfikacja wg Whitea Wielkość mierzona Akustyczna (amplituda fali, faza, polaryzacja, widmo, prędkość) Biologiczna (biomasa: elementy, koncentracje, stany) Chemiczna (związki: elementy, koncentracje, stany) Elektryczna (ładunek, natężenie prądu, potencjał, napięcie, pole elektryczne, przewodnictwo, przenikalność) R. M. White, A sensor classification scheme, IEEE Trans. Ultrason. Ferroelec. Freq. Contr., UFFC-34, 124 (1987)

28 Mikrosensory półprzewodnikoweWykład 1, 2010/1128 Magnetyczna (pole magnetyczne: jego amplituda, faza, polaryzacja, strumień magnetyczny, przenikalność magn.) Mechaniczna (położenie: liniowe lub kątowe, prędkość, przyspieszenie, siła, naprężenie, ciśnienie, odkształcenie, masa, gęstość, moment siły, przepływ, szybkość transportu masy, nierówności powierzchni, orientacja, sztywność, lepkość) Optyczna (amplituda fali, faza, polaryzacja, widmo, prędkość) Radiacyjna (rodzaj, energia, natężenie) Termiczna (temperatura, strumień ciepła, ciepło właściwe, przewodnictwo termiczne)

29 Mikrosensory półprzewodnikoweWykład 1, 2010/1129 Rynek sensorów w UK

30 Mikrosensory półprzewodnikoweWykład 1, 2010/1130 Literatura S.M.Sze, Semiconductor Sensors, John Wiley & Sons, Inc., 1994 J.W. Gardner, V.K. Varadan, O.O. Awadelkarim, Microsensors, MEMS and Smart Devices, John Wiley & Sons, LTD, 2001 W. Göpel, J. Hesse, J.N. Zemel, Sensors – A Comprehensive Survey, VCH Verlagsgesellschaft mbH, 1989 M. Gad-el-Hak, MEMS-Applications, CRC, Taylor&Francis, 2006 Y.B. Gianchandano, O.Tabata, H. Zappe, Comprehensive Microsystems, Elsevier, 2008


Pobierz ppt "Mikrosensory półprzewodnikoweWykład 1, 2010/111 Mikrosensory półprzewodnikowe dr hab. inż. Katarzyna Zakrzewska, prof. AGH Katedra Elektroniki, C-1, p.317,"

Podobne prezentacje


Reklamy Google