Micromecánica del cuarzo y su aplicación a un conversor térmico de multiuniones de películas delgadas
Resumen
En este trabajo se presenta el diseño y la fabricación de un conversor térmico para la transferencia ac-dc a altas frecuencias utilizando cuarzo monocristalino como material para la membrana y el chip. Este nuevo conversor está siendo utilizado como patrón para la medición de diferencias ac-dc transfer en el rango de 100 kHz a 1 MHz. La ventana con la membrana fue anisotrópicamente grabada en el chip de cuarzo con soluciones de HF y NH4F en proporción 2:3 y mantenida a una temperatura constante de 60 °C en un beaker de teflón. La estructura bifilar del calefactor y los termoelementos fueron fabricados utilizando técnicas fotolitográficas. Los conversores térmicos fabricados muestran una diferencia ac-dc por debajo de 5 µV/V en el rango de frecuencia de 100 kHz a 1 MHz, para resistencias del calefactor de 1 kW. Esta es una reducción de más de un orden de magnitud de la diferencia ac-dc transfer en comparación con el conversor térmico fabricado sobre una membrana de Si3N4/SiO2/Si3N4 y chip de silicio. Este nuevo conversor térmico sobre membrana y sustrato de cuarzo permite disminuir la incertidumbre estándar a 3 µV/V en el rango de frecuencia de 100 kHz a 500 kHz, y a 4 µV/V para 700 kHz a 1 MHz.
