DE102008046319B3

DE102008046319B3 - Resistiver Sensor zur Messung der Temperatur oder infraroter Strahlung und Verfahren zu dessen Herstellung

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Publication number: DE102008046319B3
Application number: DE200810046319
Authority: DE
Inventors: Andreas Dipl.-Ing. Nocke; Gerald Prof. Dr.-Ing. Habil. Gerlach; Marcus Dipl.-Chem. Wolf
Original assignee: Technische Universitaet Dresden
Current assignee: Technische Universitaet Dresden
Priority date: 2008-08-29
Filing date: 2008-08-29
Publication date: 2009-12-17
Anticipated expiration: 2028-08-30

Abstract

Die Erfindung betrifft einen resistiven Sensor zur Messung der Temperatur oder infraroter Strahlung, bestehend aus einem elektrisch schlecht leitenden Monomer, Oligomer oder Polymer als Matrixmaterial und einem Füllstoff aus elektrisch leitfähigen Partikeln, sowie zwei Elektroden am Matrixmaterial, aufweisend eine sensorische Eigenschaft, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähigen Partikel (5) dielektrophoretisch zwischen den Elektroden (4) ausgerichtet sind und entsprechend der Ausrichtung der elektrisch leitfähigen Partikel (5) die sensorische Eigenschaft eingestellt ist. Alternative Verfahren zur Herstellung des resistiven Sensors sind beschrieben.

Description

Die Erfindung betrifft einen resistiven Sensor zur Messung der Temperatur oder infraroter Strahlung nach den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen und Verfahren zu dessen Herstellung nach den im Oberbegriff des Anspruchs 8 oder 12 genannten Merkmalen.
Resistive Temperatursensoren werden seit vielen Jahren in verschiedensten Bereichen der Industrie- und Haushaltstechnik eingesetzt. Diese Sensoren unterscheiden sich bezüglich ihres Kontaktverhaltens und lassen sich in berührende und berührungslose Temperatursensoren unterteilen.
Berührende resistive Temperatursensoren sind typischerweise kostengünstige Bauelemente mit relativ geringen Ansprechzeiten, die jedoch direkt am Messplatz montiert werden müssen und damit den Messwert beeinflussen. Berührende resistive Temperatursensoren unterteilen sich wiederum in Heißleiter und Kaltleiter. Heißleiter vergrößern ihre Leitfähigkeit bei steigenden Temperaturen. Typische Materialien sind Halbleiter wie Silizium und spezielle Keramiken. Das Temperaturverhalten dieser Materialien basiert auf dem für Halbleiter typischen thermisch aktivierten Leitungsmechanismus. Hierbei müssen die Ladungsträger eine energetische Barriere (Bandabstand) überwinden, um am Leitungsprozess teilzunehmen. Bei höheren Temperaturen ist die Eigenenergie der Ladungsträger größer, so dass die energetische Barriere leichter überquert werden kann. Kaltleiter bestehen zumeist aus metallischen Materialien, deren Leitfähigkeit mit steigender Temperatur abnimmt. Dieser Zusammenhang basiert hauptsächlich auf stärkeren Gitterschwingungen der Atome bei höheren Temperaturen, die somit durch eine größere Interaktion mit den leitenden Elektronen den Leitungsmechanismus behindern. Diese Temperatursensoren weisen einen nahezu temperaturlinearen Widerstandsverlauf auf. Ein weit verbreiteter metallischer Kaltleiter ist der Platin-Temperaturfühler PT100, der über einen Messwiderstand von 100 Ω bei 0°C verfügt.
Weitere Materialien, die in Kaltleitertemperatursensoren verwendet werden sind Silizium und Keramiken wie Bariumtitanat.
Berührungslose resistive Temperatursensoren heißen Bolometer oder, wenn relevante Abmessungen im Submillimeterbereich liegen, Mikrobolometer. Bolometer werden in den letzten Jahren vor allem in Wärmebildkameras eingesetzt. Durch die berührungslose Messung erfolgt keine Interaktion mit dem Messobjekt, so dass der Messwert nicht beeinflusst wird. Bolometer detektieren überwiegend infrarote Strahlung. Da die Eigenstrahlung von Körpern unter terrestrischen Bedingungen zumeist im infraroten Bereich liegt, können somit berührungslos die Körpertemperaturen bestimmt werden. Für eine genügende Empfindlichkeit dieser Sensoren müssen die sensitiven Bereiche als sehr dünne und freitragende Strukturen ausgeführt werden, so dass eine verhältnismäßig aufwendige mikromechanische Technologie angewendet werden muss. Die sensitiven Materialien sind typischerweise Vanadiumoxid, amorphes Silizium oder Yttriumbariumkupferoxid (YBCO). Mikrobolometer mit solchen anorganischen Materialien werden in verschiedenen Patenten wie US 5450053 A und US 6690014 B1 beschrieben.
Darüber hinaus sind Druckschriften bekannt, die sich auf polymere sensitive Materialien in Bolometern beziehen.
In US 5629665 A wird eine sensitive polymere Bolometerschicht, deren elektrische Eigenschaften durch Ionenimplantation modifiziert werden, beschrieben. Durch die Variation von Ionendosis, Ionenenergie und Ionenstromdichte werden verschiedene Oberflächenwiderstände realisiert. Der leitfähige Bereich ist einige hundert Nanometer dick und wird zum einen durch die Dotierung des Polymers mit dem ionisierenden Stoff verursacht.
Zum anderen bewirkt der Wärmeeintrag bei der Ionisation eine lokale Umwandlung des Polymers in kristalline Bereiche, die aufgrund ihrer graphitähnlichen Struktur eine gute elektrische Leitfähigkeit aufweisen. Die Realisierung einer freitragenden Struktur wird durch typische Lithographietechniken mit anschließendem Unterätzen betrieben und in US 5753523 A beschrieben.
In US 6489616 B2 wird eine Weiterführung des Verfahrens der Ionenimplantation von Polymerschichten beschrieben. Die Neuerung besteht darin, dass vor der Ionenimplantation eine wenige Nanometer dicke Schicht aus einem leitfähigen Material, wie Kupfer, Chrom oder Tellur, auf der Polymerschicht abgeschieden wird. Durch die anschließende Ionenimplantation und dem damit stattfindenden Energieeintrag erfolgt eine Diffusion der Teilchen der leitfähigen Schicht, welche sich im Polymer in hoher Konzentration anlagern. Dieser Vorgang überlagert sich mit den anderen zuvor beschriebenen Leitungsprozessen und resultiert in einer höheren Temperaturabhängigkeit des Widerstandes.
In US 7238941 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem die sensitive Schicht durch Pyrolyse des Polymers Parylen C hergestellt wird. Die Pyrolyse der Parylenschicht bei Temperaturen von (600...800)°C bewirkt unter anderem, dass sich einzelne Benzolringe zusammenlagern und damit eine graphitähnliche Struktur entsteht. Die Größe der Leitfähigkeit einer solchen Schicht hängt vom Grad der Graphitisierung und damit von der Höhe der Temperatur bei der Pyrolyse ab.
In GB 1072049 A und US 4048349 A werden Polymerkomposite beschrieben, bei denen der metallische Füllstoff durch Aufdampfung abgeschieden wurde. Diese Polymerkomposite werden hinsichtlich ihrer Eignung für die thermische Detektion untersucht.
Das Prinzip der Dielektrophorese ist für die Ausrichtung von Füllstoffen in verschiedenen Medien und für verschiedene Anwendungen bereits bekannt, nicht aber für die Herstellung von resistiven Temperatursensoren mit polymeren Materialien.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen resistiven Sensor sowie Verfahren zu dessen Herstellung zur Messung der Temperatur oder Wärme- bzw. Infrarotstrahlung anzugeben, dessen sensorischen Eigenschaften auf einfache weise über einen großen Bereich einstellbar sind und der mittels einer sehr kostengünstigen Technologie hergestellt werden kann.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen resistiven Sensor zur Messung der Temperatur oder infraroter Strahlung mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Sensors sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Weiterhin wird die Aufgabe durch zwei alternative Verfahren zur Herstellung eines solchen Sensors mit den im Anspruch 8 oder 12 genannten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Varianten der beiden Verfahren sind in den Unteransprüchen genannt.
Durch Verwendung eines Polymerkomposites, bestehend aus einem elektrisch schlecht leitenden Matrixmaterial als Polymermatrix und einem Füllstoff, bestehend aus elektrisch leitfähigen Partikeln, ergeben sich die für polymere Werkstoffe üblichen großtechnisch einsetzbaren und kostengünstigen Technologien, wie Druck- und Stempeltechniken sowie fotolithografischen Techniken. Die Einstellbarkeit der sensorischen Eigenschaften über große Bereiche wird durch Ausrichtung der Partikel im elektrischen Feld mittels Dielektrophorese erreicht, indem Parameter wie die angelegte Spannung bzw. die elektrische Feldstärke, die Füllmenge oder die Polymermatrix variiert wird.
Im Polymerkomposit erzeugen elektrisch leitfähige Partikel unter geeigneten Bedingungen ein elektrisch leitfähiges Netzwerk. Bei statistischer Verteilung der Partikel wird hierfür eine verhältnismäßig große Menge an Partikeln benötigt. Durch gezielte Ausrichtung der Partikeln in einem elektrischen Feld mittels Dielektrophorese geschieht die Ausbildung eines leitfähigen Netzwerkes bei einem erheblich geringeren Füllanteil. Damit ist die technologische Bearbeitbarkeit des Komposites vergleichbar effizient und kostengünstig wie beim ungefüllten Polymer. Darüber hinaus ermöglicht der Prozess der Ausrichtung der Partikel die Einstellung des Widerstandswertes des resistiven Sensors über viele Größenordnungen.
Während der Ausrichtung der Partikeln müssen diese über eine ausreichende Beweglichkeit verfügen. Demzufolge kann die Festigkeit der umgebenen Polymermatrix entweder durch Erwärmen oder durch Zugabe eines Lösungsmittels, Weichmachers oder ähnlich wirkenden Stoffen reduziert werden. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, die Partikel in einem genügend niedrigviskosen Monomer oder kurzkettigen Polymer auszurichten und anschließend mittels geeigneter Initiatoren und Energiezugabe soweit zu polymerisieren bzw. zu vernetzen, dass die resultierende Polymermatrix über die gewünschte Festigkeit verfügt.
Praktisch alle Polymere oder polymer-ähnliche Werkstoffe wie z. B. Proteine können mittels einer der zuvor beschriebenen Techniken genügend niedrigviskos gemacht werden und sind somit für die Verwendung als Polymermatrix in der beschriebenen Anwendung geeignet.
Einige besonders geeignete Polymere sind: (i) Polyethylenglycol und Polyvinylacetat als niedrig schmelzende Polymere, (ii) Polyacrylate, wie Polymethylacrylate, die sich einfach durch ultraviolette Bestrahlung oder Temperung polymerisieren lassen, (iii) Harze wie Epoxidharz oder Phenolharz sowie Silikone, die sich einfach durch ultraviolette Bestrahlung oder Temperung vernetzen lassen, (iv) hochtemperaturstabile Polymere, die mit einem geeigneten Lösungsmittel erweicht werden, wie verschiedene Polyimide, Polyvinylalkohol oder Polyvinylpyrrolidon.
Eine bevorzugte Ausführung sind resistive Sensoren zur Messung der Temperatur durch dielektrophoretische Ausrichtung des elektrisch leitfähigen Füllstoffs Tellur in der Polymermatrix Polyvinylacetat (PVAc).
PVAc zeichnet sich durch sehr gute Schichtbildungseigenschaften aus. Zusätzlich verfügt es über eine im Vergleich zu vielen anderen Polymeren niedrige Erweichungstemperatur. Somit besteht die Möglichkeit, die für die Dielektrophorese benötigte Erweichung des Polymers durch eine vergleichsweise geringe Erwärmung auf ca. 100°C zu erreichen.
Eine alternative Ausführung sind resistive Sensoren zur Messung der Temperatur durch dielektrophoretische Ausrichtung des elektrisch leitfähigen Füllstoffs Tellur in einer Polymermatrix, bestehend aus einem Fotoresist mit der Hauptkomponente Novolak.
Zwei alternative Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Sensors sind in den Ansprüchen 8 bzw. 12 beschrieben. Die Herstellung gemäß Anspruch 8 erfolgt zunächst durch Mischen des Matrixmaterials mit einem Füllstoff aus elektrisch leitfähigen Partikeln und Anlegen des elektrischen Feldes über am Matrixmaterial anliegende Elektroden an die viskose Mischung. Bei dem alternativen Verfahren wird das elektrische Feld über Elektroden an auf einem Substrat befindliche elektrisch leitfähige Partikel angelegt und der Einschluss der Partikel in die Matrix erfolgt durch anschließende Abscheidung des Matrixmaterials auf dem Substrat.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
1 eine statistische Verteilung von Partikeln auf einem Substrat 6 ohne dielekrophoretische Ausrichtung (oben; U_dep = 0) und die Ausrichtung der Partikel 5 zwischen zwei Elektroden 4 durch Dielektrophorese (unten; U_dep > 0) in schematischer Form,
2 die statistische Verteilung von Tellurnadeln im Matrixpolymer Polyvinylacetat (PVAc) (links) und die durch Dielektrophorese ausgerichteten Tellurpartikel (rechts; Dielektrophorese mit U_dep = 30 V im Schmelzbereich des PVAc bei 100°C),
3 durch chemische Reduktion synthetisierte Tellurnadeln mit einem Aspektverhältnis von ca. 20,
4 den durch variierende Spannungen während der Dielektrophorese einstellbaren Widerstand über viele Größenordnungen für ein Komposit aus Tellur und PVAc (Dielektrophorese im Schmelzbereich des PVAc bei 100°C; Elektrodenabstand 25 μm),
5 Zusammenhang zwischen Temperatur und Widerstand für Tellurpartikeln in PVAc mit variierendem Grad der Ausrichtung durch Dielektrophorese,
6 die durch Dielektrophorese ausgerichteten Tellurpartikel im Matrixpolymer eines auf Novolak basierenden Fotoresistes (Dielektrophorese mit U_dep = 25 V im gelösten Fotolack) sowie eine beispielhafte fotolithografische Strukturierung eines Sensorelementes 7,
7 Zusammenhang zwischen Temperatur und Widerstand für Tellurpartikeln in einem auf Novolak basierenden Fotoresist mit variierendem Grad der Ausrichtung durch Dielektrophorese.
Die Darstellung in der 1 dient zur Veranschaulichung der Herstellung eines Sensors. Ein wesentlicher Verfahrensschritt ist die Ausrichtung von Partikeln durch Dielektrophorese, wie in 1 bei U_dep > 0 dargestellt. Das für die Partikelausrichtung benötigte elektrische Feld wird durch eine Spannungsquelle 1 erzeugt. Ein genügend großer Widerstand 2 wird verwendet, um Stromdichten im Polymerkomposit zu verhindern, die zur Zerstörung der Partikel oder des leitfähiges Netzwerkes führen. Zur Überwachung der elektrischen Eigenschaften wird ein Messgerät wie ein Oszilloskop oder Multimeter 3 verwendet. Die Ansteuerschaltung kann schaltungstechnisch entsprechend modifiziert werden.
Das elektrische Feld entsteht zwischen den beiden Elektroden 4, die entweder direkt in Kontakt mit dem Matrixmaterial stehen oder sich in einem gewissen Abstand dazu befinden. Für die gewünschte Ausrichtung der Partikel 5 wird die Dielektrizitätskonstante der Partikel größer als die Dielektrizitätskonstante des umgebenen Mediums gewählt. Bedingt durch die Frequenzabhängigkeit der Dielektrizitätskonstante werden in Abhängigkeit des Materialsystems geeignete Feldfrequenzen verwendet. Hierbei können auch Gleichfelder angewendet werden. Um parasitäre Kapazitäten oder Leitfähigkeiten und damit eine ungewünschte elektrische Feldverteilung zu vermeiden, wird das Substrat 6 bevorzugt aus einem elektrisch isolierenden Material wie Glas, einem Polymer oder einer Keramik verwendet.
Als dielektrophoretisch auszurichtende Partikel 5 werden vorzugsweise Partikel verwendet, die eine längliche Form aufweisen und damit zumindest über ein Aspektverhältnis von größer als 2 verfügen, da die auftretenden dielekrophoretischen Kräfte an den Feldüberhöhungen, die durch die Spitzen der Partikel verursacht werden, besonders groß sind. Somit wird die Ausbildung eines leitfähigen Netzwerkes begünstigt. Die bevorzugt länglichen Partikel sollen eine genügende elektrische Leitfähigkeit besitzen, damit ein elektrisch leitfähiges Netzwerk zwischen den Elektroden 4 entsteht, dessen Widerstandsänderung in Abhängigkeit der Temperatur verhältnismäßig einfach elektrisch ausgewertet werden kann.
Geeignete Partikelmaterialien sind unter anderem: (i) Metalle, wie Gold, Silber und Aluminium, (ii) Metalllegierungen, wie Nickelchrom oder Nickelkupfer, (iii) Metalloxide, wie Vanadiumoxid, (iv) Halbleiter, wie Tellur, Selen, Bleisulfid oder Bleiselenid, (v) auf Kohlenstoff basierende Materialien, wie Kohlenstoffnanoröhrchen, Kohlefasern, Ladungstransferkomplexe oder leitfähige Ruße bzw. Graphite.
Eine bevorzugte Ausführung eines erfindungsgemäßen resistiven Sensors ist in der 2 dargestellt. Der Sensor dient zur Messung der Temperatur und besteht aus dielektrophoretisch ausgerichteten elektrisch leitfähigen Partikel 5 aus Tellur, die von einer Polymermatrix aus Polyvinylacetat (PVAc) umgeben sind.
Polyvinylacetat (PVAc) zeichnet sich durch sehr gute Schichtbildungseigenschaften aus. Zusätzlich verfügt es über eine im Vergleich zu vielen anderen Polymeren niedrige Erweichungstemperatur. Somit besteht die Möglichkeit, die für die Dielektrophorese benötigte Erweichung des Polymers durch eine vergleichsweise geringe Erwärmung auf ca. 100°C zu erreichen. Da viele andere Materialien in diesem Temperaturbereich stabil sind, ist dieser Prozessschritt kompatibel zu den gebräuchlichen Herstellungstechnologien.
Tellur ist ein halbleitendes Material mit einem Bandabstand von 0,32 eV. Der hieraus resultierende Temperaturkoeffizient des Widerstandes (TKR) bei Raumtemperatur liegt bei 2,3%/K. Dieser vergleichsweise große TKR-Wert eignet sich für die Anwendung in einem resistiven Sensor zur Temperaturmessung. Darüber hinaus kann Tellur durch eine einfache chemische Reduktion zu länglichen Partikeln mit einem hohen Aspektverhältnis synthetisiert werden (3). Entsprechend dem Wirkprinzip der bei der Ausrichtung der Füllpartikel zu verwendenden Dielektrophorese, erhöhen sich die resultierenden Kräfte bei solchen anisotropen Partikeln. Somit kann der Prozess der Ausrichtung der Partikel entsprechend der Aufgabe der Erfindung mittels einer kostengünstigen Technologie erfolgen.
Für das Polymerkomposit, bestehend aus PVAc und Tellurpartikeln, werden charakteristische temperaturabhängige Widerstandsverläufe in 5 dargestellt. Die resultierende TKR-Werte liegen bei 0,75%/K (R0 = 1,7 E + 06), 1,7%/K (R0 = 1,4 E + 7) und 3,5%/K (R0 = 1,9 E + 08 Ω) und liegen somit im Bereich herkömmlicher TKR-Werte für resistive Temperatursensoren.
Durch die Möglichkeit den Fotoresist mittels Belichtung mit ultravioletter Strahlung großflächig fotolithografisch Strukturieren zu können, erlaubt diese Materialkombination eine sehr einfache und effiziente Möglichkeit zur Erzeugung einer Vielzahl von lateral begrenzten Sensorelementen 7, wie sie beispielsweise in Mikrobolometerarrays verwendet werden (Beispielstruktur in 6). Bedingt durch die chemische Struktur eines solchen Fotoresistes, erfolgt bei der Erwärmung oberhalb einer speziellen Temperatur die irreversible Vernetzung der Novolakketten zu einem Phenolharz. In diesem vernetzten Zustand ist das Phenolharz sehr stabil gegenüber chemischen, mechanischen und thermischen Einflüssen bzw. Belastungen und somit für viele Einsatzgebiete geeignet.
Da für diese Art von Fotoresisten die Schmelztemperatur oberhalb der Vernetzungstemperatur liegt, ist ein Aufschmelzen der Polymermatrix nicht möglich. Die für die dielektrophorestische Ausrichtung der Tellurpartikel benötigte Erweichung des Resistes wird durch Lösungsmittelzugabe erreicht. Für das Polymerkomposit, bestehend aus Tellurpartikeln und dem vernetzten auf Novolak basierendem Fotoresist, werden charakteristische temperaturabhängige Widerstandsverläufe in 7 dargestellt. Die resultierende TKR-Werte liegen bei 0,8%/K (R = 4,8 E + 05) und 1,4%/K (R0 = 4,1 E + 6).

1: Spannungsquelle
2: Widerstand
3: Multimeter
4: Elektrode
5: Partikel
6: Substrat
7: Sensorelement

Claims

Resistiver Sensor zur Messung der Temperatur oder infraroter Strahlung, bestehend aus einem elektrisch schlecht leitenden Monomer, Oligomer oder Polymer als Matrixmaterial und einem Füllstoff aus elektrisch leitfähigen Partikeln, sowie zwei Elektroden am Matrixmaterial, aufweisend eine sensorische Eigenschaft, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähigen Partikel (5) dielektrophoretisch zwischen den Elektroden (4) ausgerichtet sind und entsprechend der Ausrichtung der elektrisch leitfähigen Partikel (5) die sensorische Eigenschaft eingestellt ist.
Resistiver Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähigen Partikel (5) Abmessungen im Nanometer- bis Mikrometerbereich und Aspektverhältnisse von größer als zwei aufweisen.
Resistiver Sensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähigen Partikel (5) in Stäbchenform vorliegen.
Resistiver Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähigen Partikel (5) aus einem Metall, einer Metalllegierung, einem Metalloxid, einem Halbleiter oder einem Kohlenstoff-basierten Material bestehen.
Resistiver Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähigen Partikel (5) aus Tellur bestehen.
Resistiver Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähigen Partikel (5) aus Kohlenstoffnanoröhrchen, Kohlefasern, Ladungstransferkomplexen oder Leitrußen bestehen.
Resistiver Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Matrixmaterial aus Polyethylenglycol, Polyvinylacetat, Polymethylmethacrylat, Epoxidharz, Phenolharz, Silikon, Polyimid, Polyvinylalkohol oder Polyvinylpyrrolidon besteht.
Verfahren zur Herstellung eines resistiven Sensors zur Messung der Temperatur oder infraroter Strahlung, bei dem ein elektrisch schlecht leitendes Monomer, Oligomer oder Polymer als Matrixmaterial mit einem Füllstoff aus elektrisch leitfähigen Partikeln vermischt und mit zwei Elektroden kontaktiert wird, und damit eine sensorische Eigenschaft aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass – die elektrisch leitfähigen Partikel (5) der Wirkung eines elektrischen Feldes einstellbarer Größe ausgesetzt werden, und sich die elektrisch leitfähigen Partikel dielektrophoretisch zwischen den Elektroden (4) in der noch viskosen Polymermatrix ausrichten, – damit die sensorische Eigenschaft eingestellt wird, – und die viskose Matrix ausgehärtet wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die viskose Matrix nach der Dielektrophorese der leitfähigen Partikel (5) durch Polymerisation oder Vernetzung ausgehärtet wird.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung der sensorischen Eigenschaft des Sensors durch Ausrichtung der elektrisch leitfähigen Partikel (5) im elektrischen Feld mittels Dielektrophorese erfolgt, wobei die Parameter wie Größe und geometrische Beschaffenheit des elektrischen Feldes, die Menge des Füllstoffes oder das Matrixmaterial bezüglich seiner Zusammensetzung variiert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Matrixmaterial während der Dielektrophorese der leitfähigen Partikel aufgrund der Polymerkettenbeweglichkeit bei entsprechenden Temperaturen oder durch Zugabe eines Lösungsmittels, Weichmachers oder ähnlich wirkenden Stoffen viskos gehalten wird.
Verfahren zur Herstellung eines resistiven Sensors zur Messung der Temperatur oder infraroter Strahlung, bei dem eine Einstellung der sensorischen Eigenschaft des Sensors vorgenommen wird, wobei zunächst elektrisch leitfähige Partikel (5) auf einem Substrat (6) zwischen zwei Elektroden (4) unter Einwirkung eines elektrischen Feldes dielektrophoretisch ausgerichtet werden, anschließend ein Matrixmaterial aus einem Monomer, Oligomer oder Polymer auf das Substrat (6) aufgebracht wird, und die elektrische leitfähigen Partikel (5) eingeschlossen werden, und schließlich die Aushärtung des Matrixmaterials vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung der sensorischen Eigenschaft des Sensors durch Ausrichtung der elektrisch leitfähigen Partikel (5) im elektrischen Feld mittels Dielektrophorese erfolgt, wobei die Parameter wie Größe und geometrische Beschaffenheit des elektrischen Feldes, die Menge des zugegebenen Matrixmaterials oder das Matrixmaterial bezüglich seiner Zusammensetzung variiert werden.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähigen Partikel (5) verteilt in einer Flüssigkeit auf das Substrat (6) aufgebracht werden.