纳米多晶硅薄膜压力传感器制作及特性

给出一种纳米多品硅薄膜压力传感器,采用LPCVD法在衬底温度620℃时制备纳米多晶硅薄膜,基于MEMS技术在方形硅膜不同位置制作由4个薄膜厚度为63.0nm的掺硼纳米多晶硅薄膜电阻构成惠斯通电桥结构,实现对外加压力的检测.实验结果表明.当硅膜厚度75μm时,纳米多晶硅薄膜压力传感器在恒压源5.0V供电时,满量程(160kPa)输出为24.235mV,灵敏度为0.151mV/kPa,精度为0.59%F.S,零点温度系数和灵敏度温度系数分别为-0.124%/℃和-0.108%/℃.     

压力传感器用NiCr纳米薄膜

采用离子束溅射纳米薄膜技术和半导体微细加工技术，将纳米薄膜应变电阻直接制作在金属弹性体上，实现了敏感元件与弹性体的原子结合，有效地解决了传统压力传感器中“零点漂移”技术难题，真正实现了在高温、振动等恶劣环境下的长期稳定性和可靠性。     

压力传感器用NiCr纳米薄膜

采用离子束溅射纳米薄膜技术和半导体微细加工技术,将纳米薄膜应变电阻直接制作在金属弹性体上,实现了敏感元件与弹性体的原子结合,有效地解决了传统压力传感器中"零点漂移"技术难题,真正实现了在高温、振动等恶劣环境下的长期稳定性和可靠性.     

压力传感器用NiCr纳米薄膜

采用离子束溅射纳米薄膜技术和半导体微细加工技术,将纳米薄膜应变电阻直接制作在金属弹性体上,实现了敏感元件与弹性体的原子结合,有效地解决了传统压力传感器中"零点漂移"技术难题,真正实现了在高温、振动等恶劣环境下的长期稳定性和可靠性.     

多晶硅压力传感器灵敏温度系数自补偿技术研究

介绍了硅压力传感器的灵敏温度系数补偿原理,给出了一种在宽温度范围内采用二次补偿灵敏度温度系数的方法,实现了宽范围较高的补偿精度.具体方案是把压阻式惠斯登电桥与温度传感器、可微调多晶硅电阻集成在一个芯片上,通过优化多晶硅电阻的掺杂浓度和改变激励源的温度特性,从而实现对多晶硅压力传感器灵敏温度系数的二次补偿作用.经补偿,传感器的灵敏温度系数小于-1.5×10-4/℃,该方法的补偿温度范围为20℃～ 150℃,通用性强.     

一种多晶硅高温压力传感器

制作压力传感器时，在二氧化硅层上淀积多晶硅膜，既可利用优良的机械特性，又可保证压敏电阻与衬底间具有良好的绝缘性，由此可大大提高器件的温度特性。介绍了一种多晶硅压力传感器的原理和设计。实验结果表明，这类传感器具有灵敏度好，精度高等特点，电路工作范围为０－２５０℃，且具有良好的温度稳定性。     

多晶硅X型压力传感器

本文介绍了多晶硅Ｘ型压力传感器的设计和制作工艺。对依据理论模型计算的Ｘ型压力传感器的灵敏度和实测值进行了比较，两者均吻合较好，对于经受住２．５倍过载的０￣６ＭＰａ的多晶硅Ｘ型压力传感器，灵敏度约为０．７ｍｖ／ｖ／ＭＰａ，线性度优于０．５％ＦＳ。     

多晶硅应变膜压力传感器

本文研究了多晶硅应变膜压力传感器制作技术,提出了防止多晶硅应变膜变形的工艺条件,研制出了多晶硅应变膜压力传感器。这一技术简单、与IC工艺较为兼容,适合研制集成压力传感器。     

多晶硅集成高温压力传感器研究

高温压力传感器因其特殊的应用环境而日益受到人们的重视.一些特殊的材料如SiC 、SOI等可以用来制作高温压力传感器,但是由于成本较高或加工难度大等原因,尚未得到广泛应用.本文提出了一种新型的高温压力传感器,采用多晶硅作为压敏电阻,同时采用新的工艺措施与全耗尽CMOS放大电路集成在一起,将输出电压转换为0~+5V的输出信号.通过模拟与投片实验,得到了优化的多晶硅注入浓度,从而使其压阻温度系数在-40℃~180℃范围内接近于零.     

多品硅压力传感器灵敏温度系数自补偿技术研究

介绍了硅压力传感器的灵敏温度系数补偿原理 ,给出了一种在宽温度范围内采用二次补偿灵敏度温度系数的方法 ,实现了宽范围较高的补偿精度。具体方案是把压阻式惠斯登电桥与温度传感器、可微调多晶硅电阻集成在一个芯片上 ,通过优化多晶硅电阻的掺杂浓度和改变激励源的温度特性 ,从而实现对多晶硅压力传感器灵敏温度系数的二次补偿作用。经补偿 ,传感器的灵敏温度系数小于 - 1.5× 10 - 4/℃ ,该方法的补偿温度范围为 2 0℃～ +15 0℃ ,通用性强。     

采用粉末溅射的薄膜型气敏元件与测试特性

利用粉末溅射,研究了 SnO2/CeO2微型平面薄膜。结果表明:薄膜最佳掺杂范围(5%~20%)、最佳灵敏度膜厚(150 nm)、响应时间与恢复时间随膜厚变化遵循次方定律;制备出稳定性好的气敏元件,灵敏度 S 为 20~80,对航空汽油气选择性 Sl为 8~20,响应时间τs<10 s,恢复时间τc<15 s。并对影响灵敏度测试的条件,例如测试电压、湿度影响、反应温变等进行了分析。     

用于高温压力传感器的AIN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AIN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AIN与Si的热膨胀系数、热导系数的关系。选用AIN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。     

基于PZT压电薄膜的压力传感器工艺研究

选用敏感材料锆钛酸铅(PZT),优化微机电系统(MEMS)微加工工艺,制作了硅基PZT压电薄膜叉指式电极结构的MEMS压力传感器。在基体Au/Ti/LNO/SiO_2/Si<100>上,采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法,在650℃高温下采用分层退火的方式进行退火,得到厚1.2μm的PZT压电薄膜。薄膜表面均匀,无裂纹。利用光刻工艺和低压溅射工艺得到平行叉指电极。制作完成PZT压电薄膜结构的微压力传感器,在弹性薄膜上施加压力,其电压输出性能较好,说明基于压电薄膜的叉指电极结构可行,为基于纳米纤维结构的微压力传感器的制作奠定了理论基础。     

基于SIMOX的耐高温压力传感器芯片制作

针对石油化工等领域中高温下较高压力测量的要求，设计了压阻式压力传感器敏感芯片，采用SIMOX技术的SOI晶片，在微加工平台上通过低压化学气相淀积法(LPCVD)均相外延硅测量层、浓硼离子注入、热氧化、光刻、电感耦合等离子体（ICP）深刻蚀、多层合金化等工艺流程制作了该芯片，将其封装后，研制出了高精度稳定性佳的耐高温压阻式压力传感器．封装工艺进一步改善后，该芯片工作温区有望拓宽到300～350℃．     

MEMS机油压力传感器可靠性研究

研究了封装工艺对传感器可靠性的影响。分析和实验结果表明，机油压力传感器封装材料及各个工艺步骤都会影响传感器的性能和可靠性。贴片胶性能不能满足可靠性要求，会引起传感器信号漂移和高温不稳定性；引线键合强度不够，在工作中会断裂；硅油化学稳定和耐温性能不够好，会造成传感器高温输出信号不稳定，硅油中的空气和杂质会造成传感器零点输出偏大，使传感器的精度下降等。     

MEMS机油压力传感器可靠性研究

研究了封装工艺对传感器可靠性的影响。分析和实验结果表明,机油压力传感器封装材料及各个工艺步骤都会影响传感器的性能和可靠性。贴片胶性能不能满足可靠性要求,会引起传感器信号漂移和高温不稳定性;引线键合强度不够,在工作中会断裂;硅油化学稳定和耐温性能不够好,会造成传感器高温输出信号不稳定,硅油中的空气和杂质会造成传感器零点输出偏大,使传感器的精度下降等。     

MEMS高温电容式压力传感器的研制与测试

介绍了一种用硅-硅键合MEMS技术制作的高温电容式压力传感器,并给出了详细的制作工艺.文中对测试装置、测试电路进行了介绍和深入分析,最后用此测试电路对制作的传感器器件进行了高温测试,测试结果表明这种微传感器可在低于350℃的条件下正常工作,且具有很大的线性工作范围、良好的稳定性和较高的灵敏度,其应用前景十分广阔.     

基于纳米多晶硅薄膜晶体管分裂漏MAGFET制作和特性

A split-drain magnetic field-effect transistor （MAGFET） based on a nano-polysilicon thin film transistor （TFT） is proposed, which contains one source, two drains and one gate. The sensor chips were fabricated on （100） high resistivity silicon substrate by CMOS technology. When drain-source voltage equals 5.0 V and length and width ratio of the TFT channel is 80 μm/160 μm, the current and voltage magnetic sensitivities of the split-drain MAGFET based on the TFT are 0.018 mA/T and 55 mV/T, respectively. Through adopting nano-polysilicon thin films and nano-polysilicon thin films/high resistivity silicon heterojunction interfaces as the magnetic sensing layers, it is possible to realize detection of the external magnetic field. The test results show that magnetic sensitivity of the split-drain MAGFET can be improved significantly.     

DC-18GHz微波功率薄膜电阻器的设计及制作

设计并仿真了频率范围为DC-18GHz,功率负载为20W的微波功率薄膜电阻器,根据仿真结果,采用反应磁控溅射法制备了TaN微波功率薄膜电阻器。仿真结果表明,所设计的薄膜电阻器在DC-18GHz频率范围内,电压驻波比均小于1.2,加载20W微波功率时,薄膜电阻器表面的最高温度为108℃。实验结果表明,所制备的TaN薄膜电阻器在DC-18GHz频率范围内,电压驻波比小于1.25;加载20W直流功率96小时,电阻器的阻值变化小于2%,表面最高温度为105℃;在25-125℃温度范围内电阻器的温度电阻系数为-40ppm/℃。