硅压阻输出微传感器的1/f噪声

从理论和实验上系统地讨论了压阻输出微传感器的噪声 .选用了单晶硅、非晶硅、多晶硅和微晶硅四种材料作为压阻材料 ,设计了 16种不同尺寸的力敏 Wheastone电桥 ,并对器件分别进行了两种不同浓度的掺杂和两种不同条件的退火 ,共获得 2 5 6种压阻输出的微传感器 .测量所有器件的噪声 ,并对噪声谱进行理论分析 ,实验结果表明单晶硅具有最低的 1/ f 噪声和 Hooge因子 (α)的值 ,而非晶硅略好于微晶硅和多晶硅 .几何尺寸大的力敏电阻具有低的 1/ f 噪声 ,但 α值不受器件尺寸的影响 .掺杂浓度增加 10倍时 ,不同器件的 1/ f 噪声降低介于35 %— 5 0 %之间 .     

硅压阻输出微传感器的1/f噪声

从理论和实验上系统地讨论了压阻输出微传感器的噪声.选用了单晶硅、非晶硅、多晶硅和微晶硅四种材料作为压阻材料,设计了16种不同尺寸的力敏Wheastone电桥,并对器件分别进行了两种不同浓度的掺杂和两种不同条件的退火,共获得256种压阻输出的微传感器.测量所有器件的噪声,并对噪声谱进行理论分析,实验结果表明单晶硅具有最低的1/f噪声和Hooge因子(α)的值,而非晶硅略好于微晶硅和多晶硅.几何尺寸大的力敏电阻具有低的1/f噪声,但α值不受器件尺寸的影响.掺杂浓度增加10倍时,不同器件的1/f噪声降低介于35%-50%之间.相比950℃、10min退火条件,1050℃、30min的高温长时间退火的器件,其1/f噪声降低约65%.     

传感器领域中无处不在的MEMS技术

微电子机械系统(MEMS-或称为微机电系统)自二十世纪五十年代中期提出以来,历经多年,到目前为止已有很大发展.制造商目前均采用流程化半导体加工技术可靠地制造各种MEMS器件.这些器件包括射频开关、喷墨泵、光传动器和传感器.本文主要介绍MEMS装置在传感器领域的广泛应用,主要包括测量压力和加速度方面的应用.     

微机械力敏传感器及其发展动向

微机械加工技术的出现把传顺，特别是力敏传感器，推向一个新的发展阶段。微机械力敏传感器以其小型、廉价和集成化成为力敏传感器发展的主流。本文介绍微机械压力传感器、加速度传感器和微机械陀螺的现状及其发展动向。     

新型MOS晶体管式压力传感器

在应力作用下,MOS晶体管的源漏电流的大小会随着沟道区所受应力大小而变化.基于MOS晶体管的这种力敏效应,采用晶体管和电阻构成压敏电桥,提出了一种新型的MOS晶体管式压力传感器.该器件在与目前最常用的压阻式压力传感器相比,继承了其制作工艺简单、稳定性和线性度好等优点,大幅提高了传感器灵敏度并降低了功耗,使得器件性能得到整体提高.     

用于狭缝中的SAW应力传感器的设计与制作

为了对两曲面狭缝间的作用力进行监测,设计了一种基于声表面波（SAW）传感原理的无源无线应力传感器。首先,讨论了狭缝间作用力测量的传感技术方案,分析了弹性介质中力敏结构模型,进而确定了SAW谐振器的尺寸;其次,结合微机电系统(MEMS)加工工艺研究了该器件的制作工艺方案,包括SAW谐振器、支撑基底、传输线的制作。通过对SAW传感器设计与制作过程的探究,可为狭缝空间等极端环境中物理量的测量提供新的思路。     

新型MOS晶体管式压力传感器

在应力作用下,MOS晶体管的源漏电流的大小会随着沟道区所受应力大小而变化。基于MOS晶体管的这种力敏效应,采用晶体管和电阻构成压敏电桥,提出了一种新型的MOS晶体管式压力传感器。该器件在与目前最常用的压阻式压力传感器相比,继承了其制作工艺简单、稳定性和线性度好等优点,大幅提高了传感器灵敏度并降低了功耗,使得器件性能得到整体提高。     

新型MOS晶体管式压力传感器

在应力作用下，MOS晶体管的源漏电流的大小会随着沟道区所受应力大小而变化。基于MOS晶体管的这种力敏效应，采用晶体管和电阻构成压敏电桥，提出了一种新型的MOS晶体管式压力传感器。该器件在与目前最常用的压阻式压力传感器相比，继承了其制作工艺简单、稳定性和线性度好等优点，大幅提高了传感器灵敏度并降低了功耗，使得器件性能得到整体提高。     

怎样选用元器件讲座（二十一）：力敏应变计（片）

半导体力学量敏感器件简称为力敏器件,它是利用半导体材料的压阻效应(当半导体材料受应力作用时,其电阻率随应力的变化而变化)研制而成的一种半导体器件,具有将被测的各种力学量如力、速度等转换成与其呈函数关系的电量(如电压或电流)的功能。本文将对力敏器件中常用的力敏应变计(片)作详细介绍。     

剪切应力对压阻传感器灵敏度的影响

本文从理论上和实验上对剪切应力对力敏电阻的压阻灵敏度影响进行了研究.在本文的分析中,取消了已往工作中对力敏电阻设计的取向限制,在计入剪切应力项作用的情况下,得到了(100)、(110),(111)圆硅膜和(100)方膜和长方膜上力敏电阻的压阻灵敏度表式.结果的解析形式及其曲线图示表明,在一般情况下,剪切应力项可以有很大的影响.为了证实这些分析的正确性,在长方形n型(100)硅膜上扩散制造了五个有不同取向角的电阻.这些电阻的压阻灵敏度对取向角关系的实验结果表明,剪切应力项的作用不可忽略.由于目前所见的关于压阻传感器的文献中都没有对剪切应力的作用足够重视,本工作的结果对力敏电阻设计提供了有用的资料.     

微机械传感器的新进展

微机械加工技术在微执行器方面的应用最引入注目，但迄今从微机技术发展中得到最大好处的仍是传感器，在微机加工技术的推动下，微机械传感器，特别是力敏传感器获得了很大的发展，压力传感器获得了很大的发展，压力传感器继续扩大市场并向高性能化方向发展，加速度传感器已商品化，微机械陀螺产品也行将问世。而微机技术在其它各类传感器中的应用例子则比比皆是。本文将结合实际综述国内外微机械力敏传感器的进展。     

CCD线阵象传感器

一、引言CCD线阵象传感器广泛用于传真,光符识别(OCR)、工业测量等办公室自动化(OA)和工厂自动化(FA)领域.尤其是作为读取传真原稿的光电变换器件正趋向实用化.最近,传真技术向高分辨率和高速方向迅速发展,从而对读取速度更快的多象素CCD线阵象传感器产生了迫切的需求.此外利用其高精度,高分辨特性,CCD还广泛用于工件尺寸、形状、厚度、位置及缺陷等的非接触式测量与检验.     

用于高温压力传感器的AlN绝缘膜的研究

采用直流磁控反应溅射法制备了高温压力传感器用的AlN薄膜.用X射线衍射对薄膜的晶向结构进行了分析,研究了薄膜的绝缘特性和化学稳定性,分析了AlN与Si的热膨胀系数、热导系数的关系.选用AlN在力敏电阻条和硅弹性膜之间进行绝缘隔离,由于无p-n结,力敏电阻无反向漏电,得到了极好的压力传感器特性,即零点电漂移及热漂移小及非线性小.     

用离子注入法与热扩散法相结合生产力敏器件

本文主要叙述用离子注入法与热扩散法相结合生产扩散型力敏器件的方案论证、工艺参数的选择及注入剂量计算方法。报导了用本文所介绍的方法生产出的力敏器件的性能和应     

MEMS传感器

MEMS传感器成为全世界增长最快的产品之一，MEMS产品的可靠性高，技术附加值高，市场回报率大于传统产业。MEMS传感器与系统将会有更大的市场增长，惯性测量器件、微流量器件、光MEMS器件、压力传感器、加速度传感器、微型陀螺和汽车领域应用的MEMS器件(压力传感器、加速度传感器、微型陀螺)等的应用将具有巨大的潜力。     

力敏传感器

本文概述了力敏传感器的分类。着重介绍了压力传感器、应变片、转矩传感器、声传感器、旋转传感器、振动加速度传感器、以及位置和位移传感器等各种典型结构、工作原理、性能特点和主要用途。     

传感器讲座——第十讲 热工测量用传感器(上)

概述在化工、炼油、发电和冶金等连续生产过程中,常常需要对温度、压力、流量和物位等参数进行测量和控制.通常把温度、压力、流量和物位称为热工参数,而把测量这些参数的传感器和仪表统称为热工仪表.随着生产的发展和自动化水平的提高,温度、压力、流量和物位等参数的测量和控制几乎遍及到诸如机械、造纸、纺织、制药、食品、轻工以及交通运输等整个工业生产部门.因此,准确地测量这些参数,对于提高产品质量,保证生产设备安全正常运转,减轻工人劳动强度,有着十分重要的意义.     

半导体薄膜自身的力敏参数的测量

半导体薄膜已用于力敏传感器，薄膜自身的力敏参数的测量是很必要的。但迄今只能得到薄膜与其衬底基片结合一体的复合样品测量值，因为很骓把薄膜完好剥离下来，剥下的薄膜又不易测量。本文提出新的算法和公式。在学业 薄膜之前和之后，两次作常规测量，就可算出纯膜自身的参数。     

新型MEMS光学电流传感器的设计

提出了一种用于检测50 Hz高压交流电的新型MEMS光学电流传感器.详细介绍了器件的敏感与光学检测原理,给出了器件结构、温度补偿、滤波和工艺的设计过程,并模拟分析了器件在交流电100～3 600 A下的性能.结果表明:滤波后可得到稳定的测量光信号;温度变化±50 K时相应的测试误差为0.2%;器件在大电流下的灵敏度优于0.02 dB/A.     

用硅压阻应力传感器研究倒装芯片封装应力

电子封装是集成电路产品制造过程中的重要环节,而电子封装所产生的应力则可能会对芯片的性能及可靠性产生影响,因而受到业界的广泛关注。利用半导体压阻效应制造硅压阻应力传感器阵列芯片,将其倒装键合至印刷电路板,填充不同类型的下填料进行固化。通过测量应力传感器芯片上的力敏电阻变化,计算倒装键合和下填料固化等封装工艺引入的应力,并讨论了下填料的性能参数对芯片应力大小的影响。此外,在标定力敏电阻及压阻系数温度效应的基础上,对下填料固化过程的应力变化进行了实时监测,分析了下填料固化工艺引起的应力。