Mikrosystemy i Sensory

• Autorzy: Maksymowicz L. , Nowak S. , Leja E. , Pisarkiewicz T. , Stapiński T. , Zakrzewska T.

Warianty tytułu

EN

Microsystems and Sensors

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Prezentowana praca zawiera wybrane zagadnienia naukowe związane z rozwijaną od lat tematyką w Katedrze Elektroniki dotyczącą mikrosystemów i sensorów. Autorzy odnieśli się do szczegółowych zagadnień takich jak: półprzewodnikowe sensory gazu, zmodyfikowane struktury multikrystalicznego krzemu jako detektor światła, cienkowarstwowe magnetyczne złącza tunelowe i ich zastosowania. Opisano również opracowywane technologie i konstrukcje urządzeń próżniowych do wytwarzania cienkich warstw i układów wielowarstwowych. Zaprezentowano przykładowe zastosowania techniki sensorowej i radiowej identyfikacji obiektów RFID w sektorze energetycznym. Przedstawiono zastosowanie dwóch zaawansowanych technologii ceramicznych - współwypalanych folii ceramicznych LTCC oraz warstw grubych fotoformowalnych do wytworzenia elementów składowych mikrosystemu ceramicznego dla chromatografii - mikrokanału oraz płomieniowego detektora jonizacyjnego.

EN

The work deals with scientific problems connected with microsystems and sensor technology developed in Department of Electronics. The authors present their achievements such as semiconductor gas sensors, microcrystalline silicon light detectors, thin film magnetic tunnel junctions and their applications. Some vacuum systems for films and multilayers depositions were also designed and constructed by our scientific staff. The sensor and radio frequency identification (RFID) applications were also described. Two advanced ceramic technologies (photoimageable thick films and LTCC) has been successfully combined to obtain microfluidic structures - the microchannel and the flame ionisation detector which are intended to use in a simple, portable ceramic microsystem for chromatography.

Słowa kluczowe

EN

optoelectronics; semiconducting gas sensors; modified multicrystalline silicon structures as a light detector thin film technology; vacuum equipment; magnetic tunnel junctions; magnetic random access memory MRAM; radio frequency identification (RFID); mine underground environment; ceramic microsystem; microfluidics; LTCC; photoimageable thick-films

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2007
• Tom: R. 53, nr 3
• Strony: 63--69
• Opis fizyczny: Bibliogr. 46 poz., fot., rys.

Twórcy

autor

Maksymowicz L.

autor

Nowak S.

autor

Leja E.

autor

Pisarkiewicz T.

autor

Stapiński T.

autor

Zakrzewska T.

• Katedra Elektroniki, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków,

Bibliografia

• [1] K. Zakrzewska, M Radecka and M.Rgkas: "Effect of Nb, Cr, Sn additions on gas sensing properties of TiO2 thin films", Thin Solid Films, 310 (1997) 161-166.
• [2] M. Radecka, K. Zakrzewska, M.Rgkas: "Sn02 -TiO2 solid solutions for gas sensors", Sensors & Actuators:B Chemical, 47 (1998) 193-203.
• [3] M. Radecka, P. Pasierb, K. Zakrzewska, M. Rekas: "Transport properties of (Sn, Ti)02 polycrystalline ceramics and thin films", Solid State Ionics, 119 (1999) 43-48.
• [4] M. Radecka, J. Przewoźnik, K. Zakrzewska: "Microstructure and gas-sensing properties of (Sn,Ti)02 thin films deposited by RGTO technique", Thin Solid Films, 391 (2001) 247-254.
• [5] K. Zakrzewska, M. Radecka, A. Kruk and W. Osuch: "Noble metal/titanium dioxide nanocennets for photoelectrochemical applications'', Solid State Ionics, 157 (2003) 349-356.
• [6] M. Radecka, K. Zakrzewska, M. Wierzbicka, A. Gorzkowska, S. Komornicki: "Study of the Ti02-Cr203 system for photoelectrolytic decomposition of water", Solid State Ionics, 157 (2003) 379-386.
• [7] W. Maziarz, P. Potempa, A. Sutor, T. Pisarkiewicz, "Dynamic response of a semiconductor gas sensor analysed with the help of fuzzy logic", Thin Solid Films 436 (2003) 127.
• [8] T. Pisarkiewicz, A. Sutor, P. Potempa, W. Maziarz, H. Thust, T.Thelemann, "Microsensor based on low temperature cofired ceramics and gas-sensitive thin film", Thin Solid Films 436 (2003) 84.
• [9] W. Maziarz, "Zintegrowany sensor gazów wytworzony w technologii mikromechanicznej", Rozprawa doktorska, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków 2006.
• [10] H. Wong, „Recent develepoments in silicon optoelectronic devices", Microelectronics Reliability 42 (2002) 317.
• [11] S. Jonas, P. Rava , T. Stapiński, E. Walasek, "UHV plasma enhanced CVD system for preparation of new generation amorphous silicon based efficient solar cells", Optoelectronic Review 9/I (2001) 91.
• [12] T. Stapiński, B. Swatowska, S. Kluska, E. Walasek, „Optical and structural properties of amorphous silicon - carbon films for optoelectronics applications", Applied Surface Science 238 (2004) 367.
• [13] B. Swatowska, H. Cztenastek, M. Lipiński, T. Stapiński, K. Zakrzewska, "Antireflective coatings of a-Si:C:H on silicon", Proc. of the XXVIII International. Conference of IMAPS Poland Chapter, Wrocław, 2004, 385.
• [14] Z. Sobków, B. Cięciwa, „Pomiar fotoprzewodnictwa w magnetycznych półprzewodnikach cienkowarstwowych", Proc Conf. ELTE 2000, Polanica Zdrój, Poland, 18-22nd September 2000, 1093.
• [15] M. N. Baibich, J. M. Broto, A. Fert, F. Nguyen Van Dau, F. Petroff, P. Etienne Giant Magnetoresistance of (001)Fe/(001)Cr Magnetic Superlattices, Phys. Rev. Lett. 61 (1988) 2472.
• [16] S. Tumański Thin Film Magnetoresistive Sensors, Institute of Physics Publishing (2001).
• [17] Y. Wu, Nano Spintronics for Data Storage in Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology, edited by H. S. Nalwa, American Scientific Publishers, X, 2003.
• [18] J. S. Moodera, L. R. Kinder, T. M. Wong, and R. Meservey, Large Magnetoresistance at Room Temperature in Ferromagnetic Thin Film Tunnel Junctions, Phys. Rev. Lett. 74 (1995) 3273.
• [19] T. Stobiecki, C. G. Kim, C. O. Kim, Y. K. Hu, M. Czapkiewicz, J. Kanak, J. Wrona, M. Tsunoda, M. Takahashi - The influence of NiFe thickness of top-electrode on exchange coupling parameters of IrMn based MTJ. J. Magn. Magn. Mat., 272-276 (2004) 1503.
• [20] P. Wiśniowski, T. Stobiecki, M. Czapkiewicz, J. Wrona, M. Rams, C. G. Kim, C. O. Kim, Y .K. Hu, M. Tsunoda and M. Takahashi - Temperature dependence of tunnel magnetoresistance and magnetization of IrMn based MTJ, phys. stat. sol. a, Vol. 201 (2004) 1648.
• [21] M. Czapkiewicz, M. Żołądź, J. Wrona, P. Wiśniowski, R. Rak, T. Stobiecki, C. G. Kim, C. O. Kim, M. Takahashi, M. Tsunoda -Magnetization process and domains in MTJ, plays. stat. sol. b, Vol. 241(2004) 1477.
• [22] T. Stobiecki, J. Kanak, J. Wrona, M. Czapkiewicz, C. G. Kim, C. O. Kim, M. Tsunoda and M. Takahashi - Correlation between structure and exchange coupling parameters of IrMn based MTJ phys. stat. sol. A, Vol. 201 No 8, (2004) 1621-1627.
• [23] J. Kanak, T. Stobiecki, O. Schebaum, G. Reiss and H. Brückl, Microstructure and exchange coupling parameters of MTJ with CoFeB bottom electrode, Phys. Stat. Sol. b, 243 (2006) 197.
• [24] P. Wiśniowski, T. Stobiecki, J. Kanak, G. Reiss, H. Brückl, Influence of buffer layers texture on magnetic electrical properties of IrMn spin valve magnetic tunnel junctions, J. Appl. Phys. 100 (2006) 013906.
• [25] S. Tehrani, B. Engel, J. M. Slaughter, E. Chen, M. DeHerrera, M. Durlam, Magnetoresistive Random Access Memory Using Magnetic Tunn Junctions, Proceedings of the IEEE, 91 (2003) 703.
• [26] R. Richter, H. Boeve, L. Bar, J. Bangert, G. Rupp, G. Reiss, Field Programmable Spin-Logic Realized with Tunnelling- Magnetoresistance Devices, Solid-State Electronics 46 (2002) 639.
• [27] K. Nakamoto, Tunneling Magnetoresistive Heads Beyond 150 Gb/in2, IEEE Trans. Magn., 40 (2004) 290.
• [28] C. H. Smith, Spin-Dependent Tunneling: A New Magnetic Sensing Technology, Sensors, 21 (2004).
• [29] S. Ikeda, J. Hayakawa, Y. M. Lee, R. Sasaki, T. Meguro, F. Matsukura and H. Ohno, Dependence of Tunnel Magnetoresistance in MgO Based Magnetic Tunnel Junctions on Ar Pressure during MgO Sputtering, Jpn. J. Appl. Phys. 44 (2005) L1442.
• [30] K. Marszałek, E. Leja, "Przemysłowe urządzenie dla pokryć dekoracyjnych ze źródłem łukowym", Materiały I Kongresu Polskiego Towarzystwa Próżniowego Kraków, 1998, 146-151.
• [31] K. Marszałek, E. Leja, "Industrial are based equipment for decorative coating deposition", Nucleonica, vol. 44, no 2, 1999, 357- 362.
• [32] K. Marszałek, A. Dziadecki, T. Żegleń, "Mikrokomputerowy system sterowania przemysłową linią próżniową do nanoszenia cienkich warstw metodą jonowego rozpylania magnetronowego", PAK, 3, 2002, 5-8.
• [33] E. Leja, K. Marszałek, "Potokowe i wsadowe systemy próżniowe w praktyce przemysłowej", VII Krajowa Konferencja Techniki Próżni Cedzyna, Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej-Elektronika, 153, 2005, 125-131.
• [34] E. Leja, K. Marszałek, "Problemy konstrukcyjne i technologiczne w instalacjach próżniowych do nanoszenia warstw na wielkoformatowe powierzchnie w systemie in line", ELTE 2004 : Materiały VIII Konferencji Naukowej "Technologia elektronowa" : Stare Jabłonki, 2005, 639-644.
• [35] L. J. Maksymowicz, M. Lubecka, R. Szymczak, W. Powroźnik, H. Jankowski "Magnetic parameters of diluted magnetic semiconductors CdCrSe4" Journal of Magnetism and Magnetic Materials 242-245 (2002) 927.
• [36] B. T. Cięciwa, L. J. Maksymowicz, M. Lubecka, H. Jankowski, J. Sokulski, Z. St. Sobków, "Influence of indium dilution level on magnetic properties and photoconductivity of Cd1-yCr2-2x Iii2x+ySe4 magnetic semiconductors", Materials Science 21 (2003) 99.
• [37] Raport KBN: "Analizator popiołu kotłów energetycznych". Projekt celowy nr 8T10B04797C/3766, 1999/2000 (prof. Janusz Gołaś AGH).
• [38] Raport „System identylikacji czasu i warunków użytkowania elementów sekcji ścianowej obudowy zmechanizowanej", Projekt celowy ROW-394-2004 (ELSTA -Wieliczka).
• [39] K. Styszko-Grochowiak, J. Gołaś, H. Jankowski, S. Koziński, „Characterization of the coal fly ash for the purpose of improvement of industrial on line measurement of unburned carbon content", Fuel, 83 (2004) 18447- 1853.
• [40] J. Gołaś, H. Jankowski, B. Niewczas, J. Piechna, A. Skiba. Z. Szkutnik, C. Worek, "Fotometryczny pomiar zawartości węgla w popiołach energetycznych emitowanych podczas procesu produkcyjnego elektrowni", Elektronizacja, nr 9 (2000) 18-22.
• [41} M. Szczurkowski, H. Jankowski, C. Worek, L. J. Maksymowicz, „Czytnik RFID do identyfikacji metalicznych obiektów przemysłowych", IX Konferencja Naukowa Czujniki Optoelektroniczne i Elektroniczne COE 2006, Kraków - Zakopane 19-22 czerwca 2006, 519-522.
• [42] Patent nr PL178781 pt. "Reflektometryczny analizator pyłu unoszonego w strumieniu gazu, zwłaszcza pozostałości węgla w popiele emitowanym w gazach odlotowych z urządzeń grzewczych opalanych węglem kamiennym", 1996.01.15 (2000.06.30). H. Jankowski, C. Worek, B. Niewczas, S. Wydziałkiewicz.
• [43] Zgłoszenie patentowe, UP RP 20 czerwca 2005r numer P 375 806, "Przenośny zestaw do radiowej identyfikacji urządzeń w wyrobiskach górniczych, zwłaszcza sekcji obudów zmechanizowanych", K. Fitowski, H. Jankowski. J. Stankiewicz, C. Worek.
• [44] Magoński Z., Dziurdzia B., Nowak St., „Fabrication of Micro-Fluidic Devices with Fodel Dielectric", Proc. XXIX International Conference of (MAPS Poland Chapter Koszalin-Darłówko, 19-21 September 2005, p.369-372.
• [45] Magoński Z., Dziurdzia B., Nowak St., Jankowski H., Sokulski J., „Grubowarstwowy katalityczny detektor jonizacyjny do mikroanalizatorów", IX Konferencja Naukowa Czujniki Optoelektroniczne i Elektroniczne, Kraków-Zakopane, 19-22.06.2006, 493-496.
• [46] Zgłoszenie patentowe P362452 - B. Dziurdzia, Z. Magoński, M. Cież, St. Nowak," Sposób wywoływania wzorów precyzyjnych struktur grubowarstwowych i urządzenie do wywoływania".