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MOS-Sensing mikromechanischer Bauteile

IP.com Disclosure Number: IPCOM000018573D
Original Publication Date: 2003-Aug-25
Included in the Prior Art Database: 2003-Aug-25

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Mikromechanische Bauteile bestehen zumeist aus Elementen, die beweglich gelagert sind oder eine Verformung erfahren koennen. Oftmals ist es erforderlich, die Lage- oder Formaenderung des Bauteils in ein elektrisches Signal umzuwandeln. Dies kann etwa fuer Druckmessungen von Interesse sein. Bekannt sind z.B. Drucksensoren, bei denen eine Membran durch die Beaufschlagung des zu messenden Drucks durchgebogen wird. Eine andere Anwendung benutzt einen beidseitig eingespannten Biegebalken, der durch eine laengsseitig angelegte starke Druckspannung nach oben oder unten durchgebogen wird, zur mechanischen, non-volatilen Speicherung eines logischen Bits. Zur Auswertung der Lageaenderungen werden zumeist kapazitive Verfahren verwendet, bei denen das Bauteil zugleich eine Elektrode einer Kapazitaet darstellt und der Abstand zu einer raumfesten Bezugselektrode ueber die Kapazitaetsaenderung gemessen wird. Diese Verfahren benoetigen jedoch bei kleinen Kapazitaetsaenderungen aufwendige Auswerteschaltungen und koennen durch parasitaere Kapazitaeten das Ergebnis verfaelschen. Diese Erfindung beschreibt eine Anordnung, bei der die Veraenderung der Lage bzw. der Form des mikromechanischen Bauteils direkt in eine leicht messbare Aenderung der Leitfaehigkeit eines MOS-Kanals (Metal Oxide Semiconductor) umgewandelt wird. Dabei uebernimmt das mechanische Bauteil gleichzeitig die Funktion der Gate-Elektrode in einem MOS-Transistor.