压阻式金刚石微压力传感器

工业上的某些场合要求压力传感器能够在高温、高辐射以及恶劣的环境下正常工作。金刚石的某些特殊性质（如化学上的惰性、高的杨低模量）以及极大的压阻效应使其成为制作压阻型压力传感器的极佳材料。对利用多晶金刚石薄膜制造的新型高温、高灵敏度压阻型金刚石微压力传感器的原理、结构及其制造技术作了详细介绍。这种传感器适用于勘探、航空航天以及汽车工业。此外,还阐述了金刚石微压力传感器的研究现状,并进一步目前存在的问题。     

微型压阻式压力传感器的研制

用微机械加工技术开发出一种微型主杯压阻式压力传感器，文中介绍了微型压力传感器的设计思想和研制工艺中的关键技术，并给出了该传感器的参数。测试结果表明该传感器的主要性能已达到国内先进水平。     

微型压阻式压力传感器的研制

用微机械加工技术开发出一种微型方杯压阻式压力传感器。文中介绍了微型压力传感器的设计思想和研制工艺中的关键技术，并给出了该传感器的参数。测试结果表明该传感器的主要性能已达到国内先进水平。     

硅基MEMS梁-复合膜-岛压阻式压力传感器设计研究

针对微机电系统(MEMS)压力传感器灵敏度与非线性度难以兼顾的问题,提出了一种梁-复合膜-岛压力传感结构,运用有限元仿真软件优化整体结构尺寸以得到最大纵横应力差、挠度,并设计压阻条压敏电阻掺杂类型、掺杂浓度、结构尺寸及分布位置。将梁-复合膜-岛结构与传统结构的输出进行仿真对比,由仿真结果可知,梁-复合膜-岛结构在0～60 kPa压力范围内灵敏度较相关结构提升7%以上,较E型结构提升2倍,非线性度为0.029%FSS,满足MEMS微压压力传感器的高灵敏度、高线性度等要求,可支撑医疗领域相关应用研究。     

硅压阻式压力传感器温度补偿建模与算法研究

微电子技术的发展促进了硅传感器的加工工艺水平的提高，使硅传感器获得良好的一致性、稳定性和可靠性，而半导体的温度特性使硅压力传感器的零点和灵敏度随温度而发生漂移。针对硅压阻式压力传感器这一“弱点”，介绍一种基于压力芯片的惠斯顿电桥建立外接电阻补偿网络的数学模型，利用MatLab优化工具箱提供的优化方法构建算法，对补偿电阻求解，实现对温度漂移的补偿。该方法更有助于基于硅压阻式压力芯片的OEM型产品的大规模量产。     

基于MEMS的硅微压阻式加速度传感器设计

硅微加速度传感器是MEMS器件中的一个重要分支,具有十分广阔的应用前景。由于硅微加速度传感器具有响应快、灵敏度高、精度高、易于小型化等优点,而且该种传感器在强辐射作用下能正常工作,因而在近年来发展迅速。文章首先对传感器结构及工作原理进行了简单介绍,给出了一种基于MEMS技术制作的压阻式硅微加速度传感器的结构和工艺,并对制作的加速度传感器样品进行了动态测试,测试结果表明与理论设计值基本吻合。     

大流量压阻式流量传感器的研制

根据流体力学差压原理，采用硅微机械加工手段设计制作了微挡板结构的压阻式流量传感器。测试结果表明，该传感器具有测量0．1～10L／min的气体流量的能力。     

压阻式压力传感器零点输出及其温漂研究

零点输出及零点温漂是传感器制造中的重要指标。结合设计制作的压阻式压力传感器重点分析了零点输出的产生机理,并对其接头和布线失配、复合层结构造成的应力分布、光刻随机误差造成的电阻失配及其他效应进行了量的分析。同时分析了它们对零点温漂的影响。最后,给出了一种整体设计流程来控制零点输出与提高成品率。     

金刚石膜压力传感器的优化设计（I）

探讨了一种新型金刚石膜压力传感器的优化设计方法，采用了计算机辅助设计，用数值计算中的有限元理论和ANSYS程序，模拟传感器承载金刚石膜的应力场分布，确定了掺硼金刚石压敏电阻条的尺寸、最佳位置和排列方式。结果证明，按该设计研制的金刚石膜压力传感器输出信号达到了较高灵敏度和较好的稳定性。     

金刚石SAW滤波器的设计和制作

通信系统向高频的发展趋势使声表面波(SAW)滤波器技术面临着越来越多的挑战。利用传统材料制作SAW滤波器的中心频率很难达到GHz频段,因此探索在高声速材料基础上制作SAW滤波器成为一种必然趋势。基于高声速材料金刚石设计了IDT/ZnO/金刚石结构的薄膜SAW滤波器,设计了镜像阻抗连接IDT的结构参数,并采用ADS软件对该结构进行了建模仿真。然后,通过ZnO薄膜制备工艺和IDT电极制备工艺,获得了金刚石SAW滤波器样品。最后,采用RF探针台对所制得的样品进行了性能测试和数据分析。测试结果表明,在金刚石厚膜衬底上获得了频率超过1 GHz的SAW滤波器样品。     

压力传感器测试过程可靠性分析

根据压力传感器的实际测试过程中的各个环节已经或可能产生的影响,获取压力传感器真实性能输出数据的因素,采用可靠性的分析方法对其进行分析;提示了测试过程中影响传感器输出的规律,减小传感器因在测试过程中产生的误差;并为深入研究压力传感器提供一条新的思路,为研究新的压力传感器提供一定的理论依据。     

压力传感器测试过程可靠性分析

根据压力传感器的实际测试过程中的各个环节已经或可能产生的影响，获取压力传感器真实性能输出数据的因素，采用可靠性的分析方法对其进行分析；提示了测试过程中影响传感器输出的规律，减小传感器因在测试过程中产生的误差；并为深入研究压力传感器提供一条新的思路，为研究新的压力传感器提供一定的理论依据。     

微热板式低气压传感器的研制

研制了一种采用CMOS工艺和表面牺牲层技术加工的微热板式低气压传感器．该微热板为四臂支撑悬空矩形板，其边长为75μm，支撑桥长为60μm，板下气隙高度为0.5μm．采用经典傅里叶传热理论分析了恒电流工作方式下气压对微热板瞬态和稳态热特性的影响，结果表明在低气压范围内微热板传热以支撑桥导热为主，气压较高时以气体导热为主，微热板加热功率随气压增加而减小；传感器的热响应时间为毫秒量级并随气压增加而减小．传感器采用恒电流工作方式时，测得其气压响应范围为1～10~5Pa，且加热功率与气压间关系的理论分析结果与实测值吻合得较好．     

等离子平板显示中冷阴极纳米金刚石膜的制备

讨论大面积 4 cm×4 cm 纳米金刚石膜制备工艺.采用电子辅助-热丝化学气相沉积法(EA-HFCVD)在硅片上沉积纳米金刚石膜.生长过程中,预先加 6 安培偏流生长 1 小时,然后在 0.8 千帕条件下,无偏流生长 3 小时.原子力镜表征晶粒尺寸为 30 纳米.样品上任意三点采用原子力镜表征,表现出良好均匀性.采用偏振光椭圆率测量仪和分光计分别表征样品的折射率和透射率.红外波段透过率超过 50%.金刚石膜表面分别进行氢化和氧化处理.通过表征,氢化处理后膜比氧化处理后膜对应的γ值大,约为 0.45.     

压力测试

就压力测试的测试内容、性能指标展开讨论.描述了采用自动测试工具模拟大量并发的方法来实现压力测试,并用实际的案例来说明压力测试的详细实施过程.     

常规与纳米金刚石薄膜介电性能的比较

用热丝CVD方法制备了常规和纳米金刚石薄膜。测量了其电阻率、介电常数和损耗角正切值。实验结果表明,常规金刚石薄膜的电导率、损耗角正切值均小于纳米金刚石薄膜,介电性能比较理想。两种薄膜的介电 常数基本相同,损耗角正切值在10^5Hz处都有弛豫极大值,表明在该频率范围内,主要为弛豫损耗机制。电导率和损耗的大小可能与晶界处缺陷和非金刚石相的多少有关。     

低气压下制备金刚石薄膜的研究

利用我们自己研制的磁约束直流等离子体设备，在低气压（＜１Ｔｏｒｒ）下。用Ａｒ＋Ｈ２＋ＣＨ４的混合气体在基片上进行了沉积金刚石薄膜的工艺研究。利用扫描电镜和拉曼光谱对不同的进气方式所制备出的金刚石薄膜的形貌和质量进行了比较。结果表明。当在基片表面附近引入碳源气体和大约５０％氢气时，可以大大提高薄膜质量。