Microfabrication of a Silicon Turbopump with Embedded Thermal Isolation for a Rankine MEMS Heat Engine
Notice bibliographique
Résumé
Abstract This paper presents the fabrication of a silicon MEMS microturbopump with embedded thick thermal isolation, covering the key building blocks to incorporate thermally insulated zones in a multiple wafer stack, and the resulting device. Thermal insulation is a roadblock for the implementation of heat engines at the MEMS scale. To implement the Rankine cycle on a chip, insulation is required to prevent boiling of water in the pump while the turbine is exposed to high temperature vapour flows. To prevent heat from conducting through the silicon rotor, thick glass insulation was embedded into the rotor structure using glass molding and planarization. This composite rotor approach allows us to leverage the capabilities of silicon DRIE, while creating over 100 micron thick glass insulation between the turbine and the pump. Also, in-plane thermal insulation is required between the central pump zone and the surrounding fluid film bearings, fed with steam. This was accomplished by etching deep trenches in silicon to form an array of thin walls, followed by a thermal oxidation step that consumes the silicon walls and closes the trenches to form a deep monolithic oxide zone. These techniques were successfully implemented for the fabrication of a complete MEMS turbopump, which consists of a stack of 4 silicon wafers and one glass wafer, and a total of 18 lithography/etch steps.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».