Figura 1
Alguns sensores e atuadores MEMS (adaptado de [4[4] MOUNIER, E., "MEMS Markets & Applications Focus on Wireless Sensor Networks & Energy Harvesting", 2nd Workshop on design, control and software implementation for distributed MEMS, Besancon, France, 2012.]).
Figura 2
Aplicações em temperaturas elevadas que requerem diferentes tipos de sensores [6[6] PISANO, A.P., "Harsh Environment Sensor Cluster for Infrastructure Monitoring Single-Chip", Self-Powered, Wireless, palestra ministrada na University of California, 2008.].
Figura 3
Ilustrações: (a) e (b) Sensor de pressão de silício encapsulado para aplicações em ambientes extremos (adapta-do de [8[8] NESE, M., SEEBERG, B.E., LANG, M., "Silicon MEMS Pressure Sensor for Space", European Space Components Information Exchange System, 2005.]), (c) e (d) sensor encapsulado para aplicações em ambientes comuns.
Figura 4
Resumo dos efeitos de degradação induzidos por radiação, ignorando efeitos transitórios [13[13] SHEA, H.R., "Effects of Radiation on MEMS", Proc. of SPIE Reliability, Packaging, Testing, and Characterization of MEMS / MOEMS and Nanodevices, 2011.].
Figura 5
(a) Estrutura atômica do SiC. (b) Estrutura cristalina dos diferentes politipos do SiC. (c) Diferentes empilha-mentos do SiC formando os mais comuns polítipos do SiC (adaptado de 19[19] FRAGA, M. A. "Desenvolvimento de sensores piezoresistivos de SiC visando aplicação em sistemas aeroespaciais", Tese de Doutorado, Instituto Tecnológico de Aeronáutica, São José dos Campos, Brazil (2009).,20[20] RAJAB, S. M., OLIVEIRA, I. C., MASSI, M., et al., "Effect of the thermal annealing on the electrical and physical properties of SiC thin films produced by RF magnetron sputtering", Thin Solid Films, v. 515, p. 170-175, 2006.]).
Figura 6
A multidisciplinaridade da tecnologia MEMS (adaptado de [24[24] HSU, T., "Miniaturization - A paradigm shift in advanced manufacturing and education", Internat ional conference on Advanced Manufacturing Technologies and Education in the 21st Century, 2002.]).
Figura 7
Mercado de Sensores MEMS por aplicação para o período de 2006-2014 [27[27] BOUCHAUD, J., "MEMS Enters New Cycle of Double-Digit Growth", Relatório HSI Suppli Market R e search, 2011.].
Figura 8
Avanços nos processos de fabricação de sensores MEMS e o surgimento de novas aplicações [22[22] SALOMON, P., HEEREN, V. H., "Structural Health Monitoring - An Opportunity for MicroNano?", R & D magazine, v. 50, p.47, 2008.].
Figura 9
Tecnologias envolvidas nos elementos de um veículo espacial [30[30] CURIEL, A.S., DAVIES, P., BAKER, A., et al., "Towards Spacecraft-on-a-Chip", Surrey Space Centre, 2010.].
Figura 10
Sensores de pressão piezoresistivos baseados em SiC: (a) Universidade Técnica de Berlim (diafragma do sensor com 100 μm de espessura) e (b) empresa Kulite Semiconductors (diafragma do sensor com 60 μm de espessura) (adaptado de [34[34] KROTZ, G., "New harsh environment sensor designs based on silicon carbide", MST News, v. 21, p. 17, Sep. 1997.,35[35] NED, A.A., KURTZ, A.D., BEHEIM, G., et al., "Improved SiC Leadless Pressure Sensors For High Temperature, Low and High Pressure Applications", catálogo Kulite Semiconductors Products, 2004.])
Figura 11
Aplicações de sensores MEMS em diferentes partes de uma aeronave (adaptado de [10[10] SENESKY, D.G., JAMSHIDI, B., CHENG, K.B., et al., "Harsh Environment Silicon Carbide Sensors for Health and Performance Monitoring of Aerospace Systems: A Review", IEEE Sensors Journal, v. 9, pp. 1472-1478, 2009.]).
Figura 12
Número de publicações científicas relacionadas a dispositivos MEMS baseados em SiC no cenário mundial.
Figura 13
Ranking dos países que mais contribuem para o desenvolvimento de disposit ivos MEMS baseados em filmes finos (thin films) de SiC. Palavras-chave: “SiC + MEMS + thin film”.
Figura 14
Número de publicações científicas relacionadas a MEMS baseados em SiC e ao material SiC na forma de filme fino no cenário brasileiro
Figura 15
Etapas envolvidas na produção de sensores MEMS baseados em filmes de SiC.
Figura 16
Estágio atual de desenvolvimento de dispositivos eletrônicos e sensores baseados em SiC (adaptado de [19[19] FRAGA, M. A. "Desenvolvimento de sensores piezoresistivos de SiC visando aplicação em sistemas aeroespaciais", Tese de Doutorado, Instituto Tecnológico de Aeronáutica, São José dos Campos, Brazil (2009).]).
Tabela 1
Principais modos de falha devido ao acúmulo de cargas no dielétrico em função do princípio de atuação MEMS [16[16] SCHANWALD, L.P., WALSH, D.S., SMITH, N.F., et al., "Radiation effects on surface micromachined comb drives and microengines", IEEE Transactions on Nuclear Science, v. 45, 2002.].
Tabela 2
Aplicações em temperaturas elevadas que requerem tecnologia de semicondutores (adaptado de [17[17] YEW, C.K., "Silicon Carbide (SiC)-Based Sensors for Harsh Environment Applications", Jurutera, The Institution of Engineers, Malaysia p. 22-29, 2007.]).
Tabela 3
Comparação entre as propriedades dos polítipos do SiC (3C-, 4H- e 6H-) com as do silício e diamante [19[19] FRAGA, M. A. "Desenvolvimento de sensores piezoresistivos de SiC visando aplicação em sistemas aeroespaciais", Tese de Doutorado, Instituto Tecnológico de Aeronáutica, São José dos Campos, Brazil (2009).].
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