Ανάπτυξη και μελέτη λειτουργίας αισθητήρων παραμόρφωσης βασισμένων σε νανοσωματίδια

Η παρούσα διατριβή πραγματεύεται την ανάπτυξη και την μελέτη λειτουργίας αισθητήρων παραμόρφωσης βασισμένων σε μεταλλικά νανοσωματίδια πλατίνας. Έγινε μια μελέτη των χαρακτηριστικών των αισθητήρων παραμόρφωσης κατά την μετάβαση από ένα υμένιο νανοσωματιδίων σε λεπτά σύρματα νανοσωματιδίων που κατασκευάστηκαν με την βοήθεια της Λιθογραφίας Δέσμης Ηλεκτρονίων. Αναπτύχθηκαν επίσης λεπτά υμένια Al2O3 μέσω της Εναπόθεσης Ατομικού Στρώματος για την προστασία των αισθητήρων ενάντια στην υγρασία. Επιπρόσθετα προσδιορίστηκε το κρίσιμο πάχος του υμενίου Al2O3 σε διαφορετικές θερμοκρασίες εναπόθεσης, για το οποίο επιτυγχάνεται απομόνωση και προστασία των νανοσωματιδίων από την υγρασία. Επιπλέον διερευνήθηκε η επίδραση του Al2O3 στην ευαισθησία και την μακροπρόθεσμη λειτουργία των αισθητήρων παραμόρφωσης, ενώ μελετήθηκε και η διατήρηση της δυνατότητας προστασίας του Al2O3 σε βάθος χρόνου, αλλά και μετά από επαναλαμβανόμενη καταπόνηση των αισθητήρων. Μέσω τεχνικών δομικού και ηλεκτρικού χαρακτηρισμού έγινε συσχέτιση των καλών ιδιοτήτων φραγμού στην υγρασία με την ύπαρξη ατελειών και την συγκέντρωση δεσμών υδροξυλίου στο υμένιο του Al2O3 σε κάθε θερμοκρασία εναπόθεσης. Επίσης μέσω ηλεκτρικού χαρακτηρισμού προσδιορίστηκαν οι διηλεκτρικές ιδιότητες του Al2O3. Στη συνέχεια αναπτύχθηκαν αισθητήρες ροής, που βασίζονται στην παραμόρφωση ενός εύκαμπτου υποστρώματος καλυμμένου με νανοσωματίδια πλατίνας, που προκαλείται κατά την διάρκεια διέλευσης ενός ρευστού σε ένα μικροροϊκό κανάλι. Τέλος μελετήθηκε η δυνατότητα προστασίας του Al2O3 σε υδάτινο περιβάλλον και προτάθηκε μελλοντικά η ανάπτυξη ενός νέου τύπου αισθητήρα ροής εμβαπτισμένου σε μικροροϊκό κανάλι.