MEMS প্রেসার সেন্সর

MEMS চাপ সেন্সর হল আধুনিক চাপ সংবেদন প্রযুক্তির পরম মূল এবং মূলধারা। তারা ক্ষুদ্রকরণ, বুদ্ধিমত্তা এবং কম খরচে একটি বিপ্লবের প্রতিনিধিত্ব করে।

MEMS, বা মাইক্রো-ইলেক্ট্রো-মেকানিক্যাল সিস্টেম, ক্ষুদ্র যান্ত্রিক এবং ইলেকট্রনিক সিস্টেমগুলিকে বোঝায় যেগুলি ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট (IC) ফ্যাব্রিকেশন প্রক্রিয়া ব্যবহার করে সিলিকন ওয়েফারগুলিতে বাল্কে তৈরি করা হয়।

মূল কাজের নীতি

একটি MEMS চাপ সেন্সরের মূল হল একটি মাইক্রোমিটার-স্কেল সিলিকন ডায়াফ্রাম। এই ডায়াফ্রামের উপর চাপের কারণে এটি বিকৃত হয়ে যায়। এই বিকৃতি ইন্টিগ্রেটেড সেন্সিং উপাদানগুলির বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে পরিবর্তন করে এবং এই বৈদ্যুতিক পরিবর্তনগুলি পরিমাপ করে, চাপের মান বের করা যায়। সংবেদন নীতির উপর ভিত্তি করে, তারা প্রধানত নিম্নলিখিত ধরনের বিভক্ত করা হয়:

পাইজোরেসিটিভ

নীতি: পাইজোরেসিস্টিভ উপাদানগুলি একটি ডোপিং প্রক্রিয়ার মাধ্যমে সিলিকন ডায়াফ্রামে তৈরি করা হয় এবং একটি হুইটস্টোন সেতু তৈরি করতে সংযুক্ত হয়। যখন ডায়াফ্রাম চাপে বিকৃত হয়ে যায়, তখন প্রতিরোধের মান পরিবর্তিত হয়, যার ফলে সেতুটি চাপের সমানুপাতিক একটি ভোল্টেজ সংকেত আউটপুট করে।
বৈশিষ্ট্য: পরিপক্ক প্রযুক্তি, সহজ গঠন, বড় আউটপুট সংকেত, কম খরচে। এটি MEMS চাপ সেন্সর সবচেয়ে সাধারণ এবং অর্থনৈতিক ধরনের. যাইহোক, এটি তাপমাত্রার প্রতি সংবেদনশীল এবং তাপমাত্রার ক্ষতিপূরণ প্রয়োজন।

ক্যাপাসিটিভ

নীতি: সিলিকন ডায়াফ্রাম একটি ক্যাপাসিটর প্লেট হিসাবে কাজ করে, আরেকটি স্থির প্লেটের সাথে একটি ক্ষুদ্র ক্যাপাসিটর গঠন করে। চাপ ডায়াফ্রামকে বিকৃত করে, দুটি প্লেটের মধ্যে দূরত্ব পরিবর্তন করে, যার ফলে ক্যাপাসিট্যান্সে পরিবর্তন হয়।
বৈশিষ্ট্য: কম শক্তি খরচ, উচ্চ সংবেদনশীলতা, ভাল তাপমাত্রা বৈশিষ্ট্য, শক্তিশালী ওভারলোড প্রতিরোধের. প্রায়ই কম-শক্তি এবং নিম্ন-চাপ পরিমাপের ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়।

অনুরণিত

নীতি: চাপ সিলিকন ডায়াফ্রামের চাপকে পরিবর্তন করে, যা এটিতে গড়া একটি ক্ষুদ্র অনুরণিত মরীচির প্রাকৃতিক ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তন করে। ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তন পরিমাপ করে চাপ অনুভূত হয়।
বৈশিষ্ট্য: খুব উচ্চ নির্ভুলতা, ভাল স্থায়িত্ব, ডিজিটাল আউটপুট (ফ্রিকোয়েন্সি)। যাইহোক, গঠন জটিল, খরচ বেশি, এবং এটি প্রধানত উচ্চ-শিল্প এবং মহাকাশ ক্ষেত্রগুলিতে ব্যবহৃত হয়।

কী উৎপাদন প্রযুক্তি

MEMS প্রেসার সেন্সরগুলি স্ট্যান্ডার্ড সেমিকন্ডাক্টর প্রসেস ব্যবহার করে সিলিকন ওয়েফারে তৈরি করা হয় (যেমন ফটোলিথোগ্রাফি, এচিং, ডিফিউশন, থিন-ফিল্ম ডিপোজিশন)। মূল পদক্ষেপটি হল গহ্বর এবং চাপ ডায়াফ্রাম গঠন করা, সাধারণত বাল্ক মাইক্রোমেশিনিং বা সারফেস মাইক্রোমেশিনিং কৌশল ব্যবহার করে।

মূল সুবিধা

ঐতিহ্যগত যান্ত্রিক বা ধাতব ডায়াফ্রাম চাপ সেন্সরগুলির তুলনায়, MEMS চাপ সেন্সরগুলির অপ্রতিরোধ্য সুবিধা রয়েছে:

ক্ষুদ্রকরণ:আকার মিলিমিটার বা এমনকি মাইক্রোমিটার স্কেল হিসাবে ছোট হতে পারে, তাদের একত্রিত করা সহজ করে তোলে।
ব্যাপক উৎপাদন এবং কম খরচ:চিপসের মতোই হাজার হাজার ওয়েফারে একযোগে তৈরি করা হয়, প্রতি সেন্সরের খরচ মারাত্মকভাবে কমিয়ে দেয়।
উচ্চ নির্ভুলতা এবং উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা:কোন চলন্ত অংশ, দীর্ঘ ক্লান্তি জীবন.
কম শক্তি খরচ:ব্যাটারি চালিত পোর্টেবল ডিভাইসের জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত-।
বুদ্ধিমত্তা:সিগন্যাল কন্ডিশনিং সার্কিট, মাইক্রোপ্রসেসর, তাপমাত্রা সেন্সর, ইত্যাদি, সেন্সিং ইউনিটের মতো একই চিপে সহজেই একত্রিত করা যেতে পারে, স্ব-ক্ষতিপূরণ, স্ব-ক্র্যালিব্রেশন এবং ডিজিটাল আউটপুট অর্জনের জন্য একটি "সিস্টেম-অন-চিপ" গঠন করে।