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上海申思特自動化設備有限公司
主營產(chǎn)品： 美國E E傳感器,美國E E減壓閥,意大利ATOS阿托斯油缸,丹麥GRAS麥克風,丹麥GRAS人工頭, ASCO電磁閥,IFM易福門傳感器 |
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更新時間：2016-12-26 17:05:46瀏覽次數(shù)：604
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MEMS技術納米多晶硅薄膜E+E壓力傳感器研究
隨著納米技術發(fā)展，納米多晶硅薄膜表現(xiàn)出優(yōu)異的壓阻特性，基于MEMS技術在100晶向單晶硅襯底上設計、制作納米多晶硅薄膜E+E壓力傳感器。通過采用LPCVD法在SiO2層上制備納米多晶硅薄膜，薄膜厚度分別為61nm、82nm、114nm和170nm，通過XRD和SEM，研究薄膜厚度和退火溫度對納米多晶硅薄膜微結(jié)構(gòu)特性的影響。
MEMS技術納米多晶硅薄膜E+E壓力傳感器研究
當今社會，計算機技術不斷的發(fā)展，信息處理技術也隨之不斷的發(fā)展完善。而E+E傳感器作為提供信息的一種工具，它的發(fā)展就顯得相對落后了。E+E傳感器技術是21世紀人們在優(yōu)良發(fā)展方面爭奪的一個制高點，在當代科技領域中占有十分重要的地位。人們開始越來越多的關注E+E傳感器技術。近年來，E+E傳感器技術的研究與開發(fā)取得了一定成果，但它遠不能滿足人們實際的需求，壓力測量領域的發(fā)展更為迫脅。在現(xiàn)代工業(yè)自動化生產(chǎn)過程中，為了使設備工作在正常狀態(tài)或*狀態(tài)，并使產(chǎn)品達到的質(zhì)量，必須運用各種E+E傳感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程中的各個參數(shù)XRD測試結(jié)果表明，納米多晶硅薄膜在111晶向、220晶向和311晶向形成硅衍射峰，擇優(yōu)取向為220晶向，隨著薄膜厚度增加，硅衍射峰強度增強，隨著退火溫度升高，衍射峰強度增強，晶粒尺寸增大；SEM測試結(jié)果表明，薄膜表面均勻，平整度較好，當薄膜厚度為61nm時，晶粒尺寸約為40nm，隨著膜厚增加，晶粒尺寸增大。基于壓阻效應，本文在C型單晶硅杯上設計四個納米多晶硅薄膜電阻，構(gòu)成惠斯通電橋結(jié)構(gòu)，當外加壓力P≠0kPa時，硅膜發(fā)生彈性形變，引起納米多晶硅薄膜電阻阻值發(fā)生變化，橋路輸出電壓發(fā)生改變，實現(xiàn)對外加壓力的檢測。通過采用MEMS技術和LPCVD方法，實現(xiàn)尺寸為5mm×5mm的納米多晶硅薄膜E+E壓力傳感器芯片的制作。在室內(nèi)環(huán)境溫度為20℃，相對濕度為15%RH的條件下，采用壓力校準系統(tǒng)（Fluke719100G）、數(shù)字萬用表（Agilent34401A）、恒壓源（Rigol DP832）及高低溫濕熱試驗箱（GDJS-100G）對納米多晶硅薄膜E+E壓力傳感器進行測試。實驗結(jié)果表明，當工作電壓VDD=5.0V時，薄膜厚度為170nm，硅膜厚度為56μm，壓敏電阻長寬比為320μm/80μm的E+E壓力傳感器，其滿量程(400kPa)輸出電壓為128.10mV，靈敏度為0.31mV/kPa，線性度為0.38%F.S.，重復性為0.19%F.S.，遲滯為0.15%F.S.，準確度為0.46%F.S.，在-40℃~150℃環(huán)境溫度下，靈敏度溫度系數(shù)為-0.099%/℃，相同條件下，硅膜厚度為47μm的E+E壓力傳感器，靈敏度可達到0.45mV/kPa。
MEMS技術納米多晶硅薄膜E+E壓力傳感器研究
實驗結(jié)果表明，本文設計、制作的納米多晶硅薄膜E+E壓力傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)對壓力的檢測，具有良好的壓敏特性和溫度特性，為E+E壓力傳感器在提高靈敏度和改善溫度特性方面的研究奠定基礎。
