ΠΡΟΛΟΓΟΣΗ παρούσα διδακτορική διατριβή εκπονήθηκε στο Ινστιτούτο Μικροηλεκτρονικής του Εθνικού Κέντρου Έρευνας Φυσικών Επιστηµών «∆ηµόκριτος», υπό την επίβλεψη της Σχολής Εφαρµοσµένων Μαθηµατικών και Φυσικών Επιστηµών του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου, στα πλαίσια του ερευνητικού προγράµµατος ΠΕΝΕ∆.Σε σχέση µε το παρόν θα ήθελα να εκφράσω τις ευχαριστίες µου στα µέλη της τριµελούς συµβουλευτικής µου επιτροπής. Ειδικότερα, θα ήθελα να ευχαριστήσω τον ∆ρ. Γρ. Καλτσά για την επιτυχηµένη καθοδήγησή του, την κατανόηση και την δυνατότητα άµεσης συνεργασίας που µου προσέφερε. Επιπλέον θα ήθελα να ευχαριστήσω τον ∆ρ. Ι. Ράπτη για την συνολική βοήθεια και τις εποικοδοµητικές συµβουλές του, όπως επίσης και τον ∆ρ. ∆. Τσουκαλά για τη συνεισφορά του στην επιτυχή εκπόνηση της διατριβής. Επίσης θα ήθελα να ευχαριστήσω την διευθύντρια του Ινστιτούτου ∆ρ. Α. Νασιοπούλου για την στενή και οµαλή συνεργασία που είχαµε αυτά τα χρόνια.Κατά τη διάρκεια αυτών των ετών ένας µεγάλος αριθµός ατόµων µε βοήθησε ουσιαστικά και ηθικά στην ολοκλήρωση του παρόντος έργου. Ιδιαίτερες ευχαριστίες από εµένα προς όλους τους ανθρώπους του Ινστιτούτου Μικροηλεκτρονικής, ιδιαίτερα δε σε αυτούς που τιµούσαν το χώρο µετά τη δύση του ηλίου. Εγκάρδια ευχαριστώ λοιπόν στα παιδιά που έχουν περάσει από το εργαστήριο, τους µεταπτυχιακούς φοιτητές του ινστιτούτου, τους ερευνητές και µεταδιδακτορικούς συνεργάτες, τους τεχνικούς και το προσωπικό. Το ίδιο ισχύει για εκείνους και εκείνες πέρα από τα όρια του ∆ηµόκριτου, οι οποίοι µου στάθηκαν και έδωσαν µια ευχάριστη διάσταση σε αυτήν την πορεία. Επειδή οι διαρκείς οµοβροντίες από ευχαριστίες φαντάζουν ελαφρώς ως τετριµµένο και απρόσωπο µοτίβο, ελπίζω η ευγνωµοσύνη µου προς τους συγκεκριµένους και συγκεκριµένες να εκφράζεται καθηµερινά πιο έντονα από ότι θα µπορούσε η ονοµαστική τους αναφορά σε ένα φύλλο χαρτί.Τέλος, ανεκτίµητη ήταν όλον αυτόν τον καιρό η στήριξη από την οικογένειά µου. Θα ήθελα να τους ευχαριστήσω για τη βάση που µου προσέφεραν και ιδιαίτερα για την ανοχή που κατάφεραν να επιδείξουν.i ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Περίληψη διδακτορικής διατριβής 1 Summary of PhD Thesis 3 ΤΜΗΜΑ Α`: ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΥΠΟΒΑΘΡΟ Κεφάλαιο 1: Εισαγωγή στους αισθητήρες 1.1 Οι βιολογικές αισθήσεις και η µέτρηση 1.2 Αισθητήρες 1.3 Είδη αισθητήρων 1.3.1 Θερµικοί αισθητήρες 1.4 Χαρακτηριστικά λειτουργίας αισθητήρων 1.4.1 Συνάρτηση µεταφοράς (transfer function) 1.4.2 Ευαισθησία 1.4.3 Βαθµονόµηση (calibration) 1.4.4 Ακρίβεια (accuracy & precision) 1.4.5 Θόρυβος 1.4.5.1 Ενδογενής Θόρυβος (inherent noise) 1.4.5.2 Εξωτερικός ή µεταδιδόµενος θόρυβος (external/transmitted noise) 1.4.5.3 Λόγος θορύβου προς σήµα 1.4.6 Επαναληψιµότητα (repeatability) 1.4.7 Αβεβαιότητα (uncertainty) 1.4.8 Ανάλυση (resolution) 1.4.9 Μετρητικό πεδίο (measurement range, span, full scale input) 1.5 Μείωση των διαστάσεων -µικροαισθητήρες 1.5.1 Μεταβολή φυσικών ιδιοτήτων και της σχετικής δυναµικής των φαινοµένων 1.5.2 Τα µικροηλεκτροµηχανικά συστήµατα -MEMS Αναφορές Κεφαλαίου 1 Κεφάλαιο 2: Σύγχρονες τάσεις και υλικά στην τεχνολογία MEMS 2.1 Εισαγωγή στα MEMS 2.1.1 Εφαρµογές και αγορά...