как описано в главе hesketh о микромашинстве в этой книге, развитие и использование мембран, основанных на кремнии, продолжает расширяться. в то время как в предыдущих разделах этой главы основное внимание уделяется использованию sic для традиционных полупроводниковых электронных устройств, ожидается, что sic также будет играть значительную роль в новых приложениях mems. sic обладает отличными механическими свойствами, которые устраняют некоторые недостатки мембран на основе кремния, такие как экстремальная твердость и снижение механического износа при низком трении, а также отличная химическая инертность к агрессивным средам. например, sics проверяется превосходная долговечность, позволяющая долговременной работе электрических микромоторов и источников энергии генерации микроструйных двигателей, где механические свойства кремния оказываются недостаточными.

к сожалению, те же свойства, которые делают кремний более прочным, чем кремний, также затрудняют микромашину. подходы к изготовлению структур мембран жесткой среды в результатах sic и prototype sic-mems, полученные на сегодняшний день, рассмотрены в ссылках 124 и 190. Неспособность выполнить тонкоизмельченное травление монокристаллических 4h- и 6h-sic с влажными химикатами (раздел 5.5.4) затрудняет микромашину этого электронного класса. поэтому большая часть sic micromachining до настоящего времени была реализована в электрически более низком гетероэпитаксиальном 3c-sic и поликристаллическом sic, нанесенном на кремниевые пластины. вариации объемной микромашинки, микромашинки на поверхности и методы микроволокна были использованы для изготовления широкого спектра микромеханических структур, включая резонаторы и микромоторы. стандартизованный механизм литья под давлением на основе кремниевой пластины, который позволяет пользователям реализовать свои собственные специализированные устройства с микропроцессором, ориентированные на конкретные приложения, при совместном использовании пространства для плат и стоимости с другими пользователями, является коммерчески доступным.

для приложений, требующих высокотемпературной электроники с низким уровнем утечки, невозможно с помощью сильных слоев, нанесенных на кремний (включая высокотемпературные транзисторы, как обсуждается в разделе 5.6.2), концепции интеграции гораздо более эффективной электроники с мембранами на 4h / 6h sic waafers также были предложены эпиляторы. например, датчики давления, разработанные для использования в областях с более высокой температурой реактивных двигателей, реализованы в 6h-sic, в основном из-за того, что для достижения надлежащей работы датчика требуется утечка с низким разрывом. также разрабатывается встроенная интегральная транзисторная электроника 4h / 6h, которая благотворно влияет на формирование сигнала в высокотемпературном зонде. со всеми микромеханическими датчиками очень важно упаковать датчик таким образом, чтобы минимизировать наложение термомеханических наведенных напряжений (которые возникают из-за несоответствия коэффициента теплового расширения на гораздо более крупные интервалы температур, обеспечиваемые sic) на чувствительные элементы. поэтому (как упоминалось ранее в разделе 5.5.6), передовая упаковка почти так же важна, как использование sic для удобного расширения оперативной оболочки мем в суровых условиях.

как описано в разделе 5.3.1, первичное применение датчиков жесткой окружающей среды - это возможность активного мониторинга и управления системами двигателей внутреннего сгорания для повышения эффективности использования топлива при одновременном уменьшении загрязнения. с этой целью высокотемпературные возможности sic позволили реализовать каталитические конструкции металлических и металлических изоляторов для прототипов газовых сенсоров с большими перспективами для обнаружения выбросов и обнаружения утечки топливной системы. высокотемпературная работа этих структур, невозможная с использованием кремния, позволяет быстро обнаруживать изменения содержания водорода и углеводородов в чувствительности частей на миллион в очень малых размерах датчиков, которые могут быть легко размещены ненавязчиво на двигателе без необходимости охлаждения. тем не менее, необходимы дальнейшие улучшения надежности, воспроизводимости и стоимости газовых датчиков на основе сик, прежде чем эти системы будут готовы для широкого использования в потребительских автомобилях и самолетах. в общем, то же самое можно сказать и для большинства sic mems, что не приведет к широкомасштабному внедрению полезной системы, пока высокая надежность в суровых условиях не будет гарантирована с помощью дальнейшей разработки технологий.