液浸レーザ側壁ドーピングを用いたピエゾ抵抗型力センサ

カテゴリ：部門大会

論文No：11P2-D-3

グループ名：【E】第42回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム

発行日：2025/11/3

タイトル(英語)：Laser-based fabrication of piezoresistive force sensor using liquid immersion laser sidewall-doping

著者名：*中島 利八郎（慶應義塾大学）, 岡本 有貴（産業技術総合研究所）, 菅 哲朗（電気通信大学）, 竹井 裕介（産業技術総合研究所）, 高橋 英俊（慶應義塾大学）

著者名(英語)：

キーワード：ピエゾ抵抗型センサ,側壁ドーピング,レーザドーピング,ファイバレーザ,レーザ加工,Piezoresistive sensor,Sidewall doping,Laser doping,Fiber laser,Laser processing

要約(日本語)：本研究では、側壁ドープされたピエゾ抵抗を有するMEMS力センサのレーザ加工による製作手法を提案する。Siのセンサ構造とセンサ素子はどちらもレーザ加工によって形成される。特に、側壁ピエゾ抵抗層は、ドーパント溶液に浸したデバイス側壁に対してレーザを照射しドーピングすることで、直接パターニングする。試作したセンサはビーム幅が200 µmで、チップサイズが12mm×6 mmであった。本センサは20 µmの変位に対して線形に応答した。

要約(英語)：This paper presents a laser-based fabrication method for a MEMS force sensor with a sidewall-doped piezoresistive layer. The supporting beam holding the probe was doped by laser irradiation while immersed in a dopant solution. Both the sensor structure and sensing element are formed entirely through laser processing. A prototype sensor was fabricated with a beam width of 200 µm and a chip size of 12 × 6 mm. The sensor exhibited a linear resistance response to a 20 µm displacement.

PDFファイルサイズ：2,719Kバイト