DE102008002579A1 - Microelectromechanical sensor element - Google Patents

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Abstract

Es wird ein konstruktiv einfaches und kostengünstig herstellbares mikroelektromechanisches Sensorelement vorgeschlagen, das besonders gut für den Einsatz in einer partikelhaltigen Umgebung geeignet ist. Dieses mikroelektromechanische Sensorelement (10) umfasst eine Membran (11) als Träger mindestens einer Sensorfunktion. Erfindungsgemäß sind Heizmittel (16, 17) vorgesehen, mit denen die Membran (11) auf eine Temperatur oberhalb der Umgebungstemperatur aufgeheizt wird und auf diesem Temperaturniveau gehalten wird. Dadurch wird die Anlagerung von Partikeln und die Abscheidung von Substanzen auf der Membran verhindert.It is proposed a structurally simple and inexpensive to produce microelectromechanical sensor element, which is particularly well suited for use in a particle-containing environment. This microelectromechanical sensor element (10) comprises a membrane (11) as a carrier of at least one sensor function. According to the invention heating means (16, 17) are provided, with which the membrane (11) is heated to a temperature above the ambient temperature and is maintained at this temperature level. This prevents the accumulation of particles and the deposition of substances on the membrane.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein mikro-elektromechanisches Sensorelement mit einer Membran als Träger mindestens einer Sensorfunktion, zum Einsatz in einer partikelhaltigen Umgebung.The The invention relates to a microelectromechanical sensor element with a membrane as a carrier at least one sensor function, for use in a particle-containing Surroundings.

Eine typische Anwendung für Sensorelemente der eingangs genannten Art ist die Überwachung des Kraftstoffverbrauchs und der Schadstoffemission von Verbrennungsmotoren. Dazu werden Druck- und Flussmessungen an verschiedenen Positionen innerhalb des Abgasstrangs durchgeführt. Da die Abgase von Verbrennungsmotoren, insbesondere von Dieselmotoren, eine beträchtliche Menge an Rußpartikeln enthalten, die durch unvollständige Verbrennung des Kraftstoffs im Brennraum entstehen, kommt es im Laufe der Zeit zu einer Berußung der in den Abgasstrom eingebauten Bauelemente. Dies wirkt sich in aller Regel nachteilig auf die Sensorfunktionen aus. So ändert beispielsweise die Sensormembran eines Drucksensors durch Anlagerung oder Abscheidung von Partikeln ihr Deformationsverhalten, was zu einem Drift im Sensorsignal oder sogar zum Totalausfall der Sensorfunktion führen kann. Deshalb sind in einer solchen partikelhaltigen Messumgebung besondere Maßnahmen zum Schutz der Sensorfunktion erforderlich, die auf der Membran angeordnet ist.A typical application for Sensor elements of the type mentioned is the monitoring the fuel consumption and pollutant emission of internal combustion engines. These are pressure and flow measurements at different positions carried out within the exhaust system. Because the exhaust gases of internal combustion engines, especially diesel engines, a considerable amount of soot particles contained by incomplete Combustion of fuel in the combustion chamber, it comes in Over time, to a Berußung the built-in exhaust gas components. This affects in of all rule disadvantageous to the sensor functions. For example, change the sensor membrane of a pressure sensor by addition or deposition of particles their deformation behavior, causing a drift in the sensor signal or even lead to total failure of the sensor function. That's why in Such a particle-containing measurement environment special measures to protect the sensor function required on the membrane is arranged.

Um die Membran eines Drucksensors gegen einen direkten Kontakt mit den Abgasen zu schützen, wird in der Praxis ein spezielles, relativ teures Gel auf die Membran aufgebracht. Es hat sich jedoch gezeigt, dass sich bei Druckschwankungen Blasen in diesem Gel bilden, die ebenfalls zu einem Sensordrift führen können.Around the diaphragm of a pressure sensor against direct contact with to protect the exhaust gases is in practice, a special, relatively expensive gel on the membrane applied. However, it has been shown that in pressure fluctuations Form bubbles in this gel, which can also lead to a sensor drift.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Mit der vorliegenden Erfindung wird ein konstruktiv einfaches und kostengünstig herstellbares mikro-elektromechanisches Sensorelement vorgeschlagen, das besonders gut für den Einsatz in einer partikelhaltigen Umgebung geeignet ist.With The present invention is a structurally simple and inexpensive to produce micro-electromechanical Sensor element proposed that is particularly good for use in a particle-containing Environment is suitable.

Dazu ist das erfindungsgemäße Sensorelement mit Heizmitteln ausgestattet, mit denen die Membran auf eine Temperatur oberhalb der Umgebungstemperatur aufgeheizt wird und auf diesem Temperaturniveau gehalten wird.To is the sensor element according to the invention equipped with heating means that allow the membrane to a temperature is heated above the ambient temperature and at this temperature level is held.

Erfindungsgemäß ist nämlich erkannt worden, dass es in einer partikelhaltigen Umgebung zwar vermehrt zur Abscheidung bzw. Anlagerung von Partikeln und Substanzen an Oberflächen kommt, dass dies aber bevorzugt an Oberflächen auftritt, die sich auf einem niedrigeren oder auf gleichem Temperaturniveau wie die Umgebung befinden, während Oberflächen auf einem höheren Temperaturniveau frei von Ablagerungen bleiben. Erfindungsgemäß wird das Sensorelement deshalb mit Heizmitteln ausgestattet, um zumindest die Membran aktiv auf ein entsprechendes Temperaturniveau aufzuheizen und auf diesem Temperaturniveau zu halten. Dadurch wird die Ab- und Anlagerung von Partikeln und Substanzen ohne einen mechanischen Schutz der Membran von vornherein verhindert. Vorteilhafter Weise unterliegt das erfindungsgemäße Sensorelement aufgrund dieser aktiven Temperaturstabilisierung auch keinerlei Temperaturdriften, die bei herkömmlichen Sensorelementen aufwendig korrigiert werden müssen.In fact, according to the invention, it is recognized Although it has been propagated in a particulate environment for deposition or addition of particles and substances surfaces comes, but that preferably occurs on surfaces that are on a lower or the same temperature level as the environment while surfaces are on a higher one Temperature level remain free of deposits. According to the invention Sensor element therefore equipped with heating means, at least actively heat the membrane to a corresponding temperature level and to keep at this temperature level. This will and attachment of particles and substances without a mechanical Protection of the membrane prevented from the outset. Advantageously subject the sensor element according to the invention due this active temperature stabilization also no temperature drift, the conventional ones Sensor elements must be corrected consuming.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensorelements sind die Heizmittel als Widerstandsheizung realisiert mit mindestens einem Heizwiderstand und mindestens einem Temperatursensor zur Regelung der Heizleistung.In a preferred embodiment of the sensor element according to the invention the heating means are implemented as resistance heating with at least a heating resistor and at least one temperature sensor for regulation the heating power.

In einer Ausführungsform der Erfindung, die insbesondere für den Einsatz bei sehr hohen Umgebungstemperaturen geeignet ist, umfasst die Membran des Sensorelements mindestens eine Siliziumcarbid(SiC)-Schicht. Dabei handelt es sich um ein Halbleitermaterial, das – im Gegensatz zu Silizium – auch noch bei Temperaturen von 600°C und höher mechanisch und chemisch extrem stabil ist und deshalb dauerhaft diesen Temperaturen ausgesetzt werden kann. Außerdem ist die Piezoresistivität von Siliziumcarbid bei diesen Temperaturen noch so hoch, dass sich auch noch geringe Membrandeformationen piezoresistiv erfassen lassen, was Druckmessungen mit hoher Empfindlichkeit ermöglicht.In an embodiment the invention, especially for use at very high Ambient temperatures is suitable, includes the membrane of the sensor element at least one silicon carbide (SiC) layer. It is about to a semiconductor material, the - im Unlike silicon - too still at temperatures of 600 ° C and higher mechanically and is chemically extremely stable and therefore permanently at these temperatures can be suspended. Furthermore is the piezoresistivity of silicon carbide at these temperatures still high enough even piecemeally detect even small membrane deformations which allows pressure measurements with high sensitivity.

In der Siliziumcarbidschicht der Membran kann außerdem in vorteilhafter Weise der mindestens eine Heizwiderstand und/oder der Temperatursensor ausgebildet sein. Bei der Realisierung des Temperatursensors kann beispielsweise die Temperaturabhängigkeit der Leitfähigkeit eines Siliziumcarbid-Widerstands ausgenutzt werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Temperaturabhängigkeit der Kennlinie eines pn-Übergangs in Siliziumcarbid oder auch eines anderen geeigneten Halbleitermaterials auszunutzen.In The silicon carbide layer of the membrane can also advantageously the at least one heating resistor and / or the temperature sensor be educated. In the realization of the temperature sensor can for example, the temperature dependence the conductivity be exploited a silicon carbide resistor. Another possibility is the temperature dependence the characteristic of a pn junction in silicon carbide or other suitable semiconductor material exploit.

Der mindestens eine Heizwiderstand und/oder der Temperatursensor können aber auch in Dünnschichttechnik in die Membran integriert sein. In diesem Fall werden der Heizwiderstand und/oder der Temperatursensor vorteilhafter Weise unter Verwendung eines Metalls oder einer Metalllegierung realisiert, insbesondere mit Platin oder Wolfram.Of the but at least one heating resistor and / or the temperature sensor can also in thin-film technology be integrated into the membrane. In this case, the heating resistor and / or the temperature sensor advantageously using realized a metal or a metal alloy, in particular with platinum or tungsten.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Konzepts besteht darin, dass es nicht nur bei einem Drucksensor anwendbar ist, sondern auch bei der Realisierung anderer Sensorfunktionen, die zur thermischen Entkopplung auf einer Membran angeordnet werden. Als Konsequenz umfasst das erfindungsgemäße Konzept auch die Integration von mehreren unterschiedlichen Sensorfunktionen auf einem Sensorelement, wie z. B. die Kombination eines Drucksensors mit einem Temperatursensor oder einem chemischen Sensor. Damit können für unterschiedliche Anwendungen jeweils geeignete Sensorkombinationen realisiert werden. So befindet sich beispielsweise im Abgasstrang eines Verbrennungsmotors neben einem Drucksensor in der Regel auch ein Temperatursensor, um die Betriebsbereitschaft oder auch bestimmte Betriebszustände eines Katalysators oder eines Filters zu melden. Ebenso sind im Abgasstrang oftmals chemische Sensoren angeordnet, beispielsweise zur Messung des Lambda- oder Alpha-Wertes oder zur spezifischen Messung von Gasen, wie Nox.A particular advantage of the inventive concept is that it is not only applicable to a pressure sensor, but also in the realization of other sensor functions, which are arranged on a membrane for thermal decoupling. As a consequence, the inventive concept also includes the integration of several different sensor functions on a sensor element, such. B. the combination of a pressure sensor with a temperature sensor or a chemical sensor. In this way, suitable sensor combinations can be realized for different applications. For example, in addition to a pressure sensor, a temperature sensor is usually also located in the exhaust gas line of an internal combustion engine in order to report readiness for operation or certain operating states of a catalytic converter or a filter. Likewise, chemical sensors are often arranged in the exhaust system, for example, for measuring the lambda or alpha value or for the specific measurement of gases, such as Nox.

Durch Kombination von einem oder mehreren Temperatursensoren mit einem beheizten Drucksensor können zusätzlich zu den Druckinformationen Temperaturinformationen gewonnen werden, wobei der dafür erforderliche konstruktive Mehraufwand sehr gering ist. So können Temperaturinformationen beispielsweise bereits einfach mit Hilfe des Temperatursensors ermittelt werden, der zur Regelung der Heizleistung dient und auf der be heizten Membran angeordnet ist. Über die zur Regelung der Temperatur erforderliche Heizleistung kann nämlich auf die Umgebungstemperatur bzw. die Temperatur des Abgases geschlossen werden. Wird eine höhere Messgenauigkeit angestrebt, so kann ein weiterer Temperatursensor auf dem nicht beheizten Substrat des Sensorelements oder im Gehäuse angeordnet werden. Mit Hilfe dieses Referenztemperatursensors und dem beheizten Temperatursensor auf der Membran bzw. dem Leistungsbedarf zur Temperaturregelung der Membran kann beispielsweise auch ein Strömungssensor realisiert werden. Damit können Veränderungen des Sensors, wie z. B. eine Berußung des Sensorelements oder der Umgebung des Sensorelements, oder eine Veränderung des Sensorgehäuses bzw. Schäden am Sensorgehäuse detektiert werden. Diese Informationen können im Rahmen einer Selbstdiagnosefunktion genutzt werden.By Combination of one or more temperature sensors with one heated pressure sensor can additionally to get the pressure information temperature information, being the one for that Required additional design effort is very low. For example, temperature information can be already determined with the help of the temperature sensor, which serves to control the heating power and arranged on the membrane be heated is. about the heating power required to control the temperature can namely closed to the ambient temperature or the temperature of the exhaust gas become. Will be a higher Measuring accuracy sought, so can another temperature sensor arranged on the non-heated substrate of the sensor element or in the housing become. With the help of this reference temperature sensor and the heated Temperature sensor on the membrane or the power requirement for temperature control For example, a flow sensor can also be realized in the membrane. This can change of the sensor, such. B. a Berußung of the sensor element or the environment of the sensor element, or a change of the sensor housing or damage on the sensor housing be detected. This information can be used as part of a self-diagnostic function be used.

Des Weitern können auf der beheizten Membran chemisch sensitive Sensorelemente angeordnet werden, wie z. B. ein Leitfähigkeitssensor, ein Pellistor, ein MOSFET Sensor oder auch elektrochemische Zellen, um Informationen über die Gaszusammensetzung zu gewinnen. Auch bei dieser Variante können auf dem ungeheizten Substrat Referenzelemente integriert werden, um eine höhere Messgenauigkeit zu erzielen. Ziel ist jeweils die Messung z. B. des Partialdrucks eines oder mehrerer Gase unter Ausnutzung eines oder mehrerer chemischer Gassensoren in Kombination mit dem Absolutdrucksensor. Aus dem Signal eines katalytisch aktiven Gassensors auf der Membran und aus den Signalen der Temperatursensoren auf der Membran und auf dem Substrat kann die Konzentration bestimmter Gase ermittelt werden. Aufgrund der Anordnung der Sensoren auf einem gemeinsamen Substrat kann der Energiebedarf für das Beheizen deutlich reduziert werden.Of Can continue arranged on the heated membrane chemically sensitive sensor elements be such. B. a conductivity sensor, a pellistor, a MOSFET sensor or electrochemical cells, to get information about to win the gas composition. Even with this variant can on the unheated substrate reference elements are integrated to a higher one To achieve measurement accuracy. The goal is the measurement z. B. the partial pressure of one or more gases using a or multiple chemical gas sensors in combination with the absolute pressure sensor. From the signal of a catalytically active gas sensor on the membrane and from the signals of the temperature sensors on the membrane and on the substrate, the concentration of certain gases can be determined become. Due to the arrangement of the sensors on a common Substrate can significantly reduce the energy required for heating become.

Die vorgenannten Sensoren liefern in der Regel nur kleine Signale, die außerhalb des Abgasstranges aufwendig konditioniert, verstärkt und ausgewertet werden müssen. Bei einem Hochtemperatureinsatz der Sensoren, wie z. B. im Abgasstrang eines Verbrennungsmotors, ist die Anzahl der verfügbaren Leitungen meist beschränkt, da beispielsweise geeignete Steckverbindungen relativ teuer sind. Wird jedoch – wie erfindungsgemäß vorgeschlagen – ein Siliziumcarbid-Substrat verwendet, so lassen sich auf dem Substrat zumindest Teile einer Konditionierungs- oder Auswerteelektronik, wie z. B. Verstärker oder Multiplexer, anordnen. Damit lässt sich die Zahl der erforderlichen Anschlussleitungen reduzieren. Des Weiteren kann auch ein Teil der Versorgungselektronik, wie z. B. eine Regelelektronik für eine konstante Temperatur oder die Gewinnung einer Referenzspan nung, direkt auf dem Sensorsubstrat angeordnet werden. Ggf. lässt sich sogar die gesamte Auswerteelektronik bis hin zum digitalisierten Signal oder einem Bussystem in SiC realisieren.The The aforementioned sensors usually provide only small signals, the outside the exhaust line are consuming conditioned, reinforced and evaluated have to. In a high-temperature use of the sensors, such. B. in the exhaust system an internal combustion engine, is the number of available lines mostly limited, For example, because suitable connectors are relatively expensive. Will however - like proposed according to the invention - a silicon carbide substrate used, so can be on the substrate at least parts of a Conditioning or evaluation electronics, such as. B. amplifier or Multiplexer, order. Leave it reduce the number of required connection lines. Of Furthermore, a part of the supply electronics, such. B. a control electronics for a constant temperature or the recovery of a reference voltage, be arranged directly on the sensor substrate. Possibly. let yourself even the entire transmitter to the digitized Signal or a bus system in SiC.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

Wie bereits voranstehend erörtert, gibt es verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird einerseits auf die dem unabhängigen Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche und andererseits auf die nachfolgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung verwiesen.As already discussed above, there are different ways to design the teaching of the present invention in an advantageous manner and further education. On the one hand on the the independent claim 1 subordinate claims and on the other hand to the following description of an embodiment of the invention with reference to the drawing.

1a zeigt eine schematische Schnittdarstellung durch eine erfindungsgemäßes Sensorelement, und 1a shows a schematic sectional view through a sensor element according to the invention, and

1b zeigt eine schematische Draufsicht auf das in 1a dargestellte Sensorelement. Die Schraffuren dienen hier lediglich zum besseren Verständnis der Schaltungsanordnung. 1b shows a schematic plan view of the in 1a illustrated sensor element. The hatches are used here only for a better understanding of the circuit arrangement.

Ausführungsform der ErfindungEmbodiment of the invention

Das in den 1a und 1b dargestellte mikro-elektromechanische Sensorelement 10 ist speziell für den Einsatz in einer partikelhaltigen Umgebung, wie z. B. im Abgasstrang eines Verbrennungsmotors, konzipiert.That in the 1a and 1b illustrated micro-electro-mechanical sensor element 10 is specially designed for use in a particulate environment such. B. in the exhaust system of an internal combustion engine, designed.

Die Bauelementstruktur umfasst eine Membran 11, die in einem Schichtaufbau auf einem Substrat 1 realisiert ist. Um die Membran 11 freizulegen wurde das Substrat 1 von der Rückseite ausgehend geöffnet. Eine Siliziumcarbid(SiC)-Schicht 2 bildet die oberste Schicht des Schichtaufbaus und damit auch der Membran 11.The device structure comprises a membrane ran 11 in a layered construction on a substrate 1 is realized. To the membrane 11 The substrate was uncovered 1 opened from the back. A silicon carbide (SiC) layer 2 forms the uppermost layer of the layer structure and thus also of the membrane 11 ,

Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel dient die Membran 11 als Druckaufnehmer. Dazu ist auf der Membran 11 eine Elektrode 12 angeordnet, die hier in Dünnschichttechnik realisiert ist. Die mit der Membran 11 bewegliche Elektrode 12 bildet zusammen mit einer hier nicht dargestellten feststehenden Gegenelektrode einen Messkondensator, mit dessen Hilfe sich die druckbedingten Membranauslenkungen erfassen lassen. 1b veranschaulicht das Layout der Elektrode 12, die hier als Kreisfläche realisiert ist, sowie deren Anschlussleitung 13 und einer weiteren Leitungsstruktur 14, die ebenfalls in Dünnschichttechnik realisiert sind.In the embodiment shown here, the membrane is used 11 as a pressure transducer. This is on the membrane 11 an electrode 12 arranged, which is realized here in thin-film technology. The with the membrane 11 movable electrode 12 forms together with a fixed counter electrode, not shown here, a measuring capacitor, with the aid of which the pressure-induced membrane deflections can be detected. 1b illustrates the layout of the electrode 12 , which is realized here as a circular area, as well as their connection line 13 and another line structure 14 , which are also realized in thin-film technology.

Außerdem zeigt 1b neben der quadratischen Form der Membran 11 auch die Auslegung und Anordnung der durch Stege 15 gebildeten Federaufhängung der Membran 11. Diese Art der Membranaufhängung trägt zum einen zur Druckempfindlichkeit der Membran 11 bei. Zum anderen wird dadurch auch eine sehr gute thermische Entkopplung der Membran 11 vom Substrat 1 erreicht. Unabhängig von ihrer eigenen Sensorfunktion eignet sich die Membran 11 deshalb auch sehr gut als Träger für weitere Sensorfunktionen, die eine möglichst weitgehende thermische Entkopplung erfordern.Also shows 1b next to the square shape of the membrane 11 also the design and arrangement of the by webs 15 formed spring suspension of the membrane 11 , This type of membrane suspension contributes to the pressure sensitivity of the membrane 11 at. On the other hand, this also results in a very good thermal decoupling of the membrane 11 from the substrate 1 reached. Regardless of its own sensor function, the membrane is suitable 11 therefore also very good as a carrier for other sensor functions that require the greatest possible thermal decoupling.

Erfindungsgemäß umfasst das Sensorelement 10 Heizmittel, mit denen die Membran 11 auf eine Temperatur oberhalb der Umgebungstemperatur aufgeheizt wird und auf diesem Temperaturniveau gehalten wird. Da das Sensorelement 10 für den Einsatz im Abgasstrang eines Verbrennungsmotors konzipiert ist, handelt es sich hierbei typischerweise um Temperaturen >= 600°C. Die Heizmittel sind hier in Form eines kreisförmigen Heizwiderstands 16 realisiert, der in einem Abstand zum Rand der Elektrode 12 verläuft und über Heizleitungen 17 angeschlossen wird, so dass die Heizleistung regelbar ist. Wie schon die Elektrode 12 mit Anschlussleitung 13 und die weitere Leitungsstruktur 14, so sind auch der Heizwiderstand 16 und die Heizleitungen 17 in Dünnschichttechnik realisiert. Dafür werden meist Metalle oder Metalllegierungen verwendet, wie z. B. Platin oder Wolfram. Die vorgenannten Schaltungselemente 12, 13, 14, 16 und 17 lassen sich alternativ auch durch eine entsprechende Dotierung direkt in die Siliziumcarbid-Schicht 2 integrieren.According to the invention, the sensor element comprises 10 Heating means with which the membrane 11 is heated to a temperature above ambient temperature and maintained at this temperature level. Because the sensor element 10 designed for use in the exhaust system of an internal combustion engine, these are typically temperatures> = 600 ° C. The heating means are here in the form of a circular heating resistor 16 realized at a distance to the edge of the electrode 12 runs and over heating pipes 17 is connected, so that the heating power is adjustable. Like the electrode 12 with connection cable 13 and the further line structure 14 , so are the heating resistor 16 and the heating cables 17 realized in thin-film technology. For most metals or metal alloys are used, such as. As platinum or tungsten. The aforementioned circuit elements 12 . 13 . 14 . 16 and 17 Alternatively, they can also be directly doped into the silicon carbide layer 2 integrate.

Abschließend sei noch darauf hingewiesen, dass auch die gesamte Bauelementstruktur in einem Siliziumcarbid-Substrat realisiert werden kann, was sich aufgrund der hohen Temperaturbeständigkeit dieses Materials insbesondere für „harsh-environment”-Anwendungen anbietet.In conclusion, be it should be noted that the entire component structure can be realized in a silicon carbide substrate, which is due to the high temperature resistance of this material in particular for "harsh-environment" applications.

Claims (10)

Mikro-elektromechanisches Sensorelement (10) mit einer Membran (11) als Träger mindestens einer Sensorfunktion, zum Einsatz in einer partikelhaltigen Umgebung, dadurch gekennzeichnet, dass Heizmittel (16, 17) vorgesehen sind, mit denen die Membran (11) auf eine Temperatur oberhalb der Umgebungstemperatur aufgeheizt wird und auf diesem Temperaturniveau gehalten wird.Microelectromechanical sensor element ( 10 ) with a membrane ( 11 ) as a carrier of at least one sensor function, for use in a particle-containing environment, characterized in that heating means ( 16 . 17 ) are provided, with which the membrane ( 11 ) is heated to a temperature above the ambient temperature and maintained at this temperature level. Sensorelement (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizmittel mindestens einen Heizwiderstand (16) und mindestens einen Temperatursensor zur Regelung der Heizleistung umfassen.Sensor element ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the heating means at least one heating resistor ( 16 ) and at least one temperature sensor for controlling the heating power include. Sensorelement (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (11) mindestens eine Siliziumcarbid(SiC)-Schicht (2) umfasst.Sensor element ( 10 ) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the membrane ( 11 ) at least one silicon carbide (SiC) layer ( 2 ). Sensorelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Heizwiderstand und/oder der Temperatursensor in der SiC-Schicht realisiert sind.Sensor element according to claim 3, characterized that the at least one heating resistor and / or the temperature sensor realized in the SiC layer. Sensorelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Heizwiderstand (16) und/oder der Temperatursensor in Dünnschichttechnik auf der Membran realisiert sind.Sensor element ( 10 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the at least one heating resistor ( 16 ) and / or the temperature sensor in thin-film technology are realized on the membrane. Sensorelement (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Heizwiderstand (16) und/oder der Temperatursensor unter Verwendung eines Metalls oder einer Metalllegierung, insbesondere mit Platin oder Wolfram, realisiert sind.Sensor element ( 10 ) according to claim 5, characterized in that the at least one heating resistor ( 16 ) and / or the temperature sensor using a metal or a metal alloy, in particular with platinum or tungsten, are realized. Sensorelement nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum Auswerten des Ausgangssignals des Temperatursensors bzw. der zuge führten Heizleistung vorgesehen sind, um die Temperatur der Messumgebung zu bestimmen.Sensor element according to one of claims 2 to 6, characterized in that means for evaluating the output signal the temperature sensor or the supplied heat output provided are to determine the temperature of the measurement environment. Sensorelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Temperatursensor außerhalb des Membranbereichs angeordnet ist, mit dem die Temperatur der Messumgebung als Referenztemperatur bestimmt wird.Sensor element according to one of claims 1 to 7, characterized in that another temperature sensor outside of the membrane area is arranged, with which the temperature of the measuring environment is determined as the reference temperature. Sensorelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Sensorfunktionen, insbesondere die eines Strömungssensors, eines Leitfähigkeitssensors, eines Pellistors, eines MOSFET-Sensors und/oder einer elektrochemischen Zelle, integriert sind.Sensor element according to one of claims 1 to 8, characterized in that further sensor functions, in particular those of a flow sensor, a conductivity sensor, a pellistor, egg nes MOSFET sensor and / or an electrochemical cell, are integrated. Mikro-elektromechanisches Sensorelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, zum Einsatz im Abgasstrang eines Verbrennungsmotors, wobei die Membran (11) auf ein Temperatur >= 600°C, aufgeheizt wird und auf diesem Temperaturniveau gehalten wird.Microelectromechanical sensor element ( 10 ) according to one of claims 1 to 9, for use in the exhaust gas line of an internal combustion engine, wherein the membrane ( 11 ) is heated to a temperature> = 600 ° C, and maintained at this temperature level.
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