硅微微压传感器研究进展.pdfVIP

l2 传感器与微系统 (TransducerandMicrosystemTechnologies) 2006年第25卷第9期 硅微微压传感器研究进展 夏文明，丁建宁，杨继昌 (江苏大学 微纳米科学技术研究中心。江苏 镇江 212013) 摘 要：硅微压力传感器的主要研究方向之一是硅微微压传感器。分析了已经商业化的压阻式 、电容式 、 谐振式三类典型的硅微压力传感器各 自优缺点，回顾了它们的微压化进展，并在此基础上确定了硅微超微 压传感器 (0～100Pa)的电容式结构形式。针对其研究过程中存在的主要难点，提出了双差动结构模型， 即机械与电路部分均采用差动结构，对其研究前景做了展望。 关键词：硅微超微压传感器；电容式；双差动结构 中图分类号：TP212 文献标识码：A 文章编号：1000—9787(2006)09一O012—03 Researchprogressofsiliconultra-low-pressuresensor XIA Wen—ming，DINGJian—ning，YANG Ji—chang (Micro／NanoScienceandTechnologyResearchCenter，JiangsuUniversity，Zhenjiang212013，China) Abstract：Oneofthemainresearchtopicsofsiliconpressure sensorissiliconultra—low-pressuresensor．Basedon thenaalysisofadvnatagesanddisadvnatagesofpiezoresistive，capacitivenadresonna tpressuresensorsandreview oftheirlow-pressure-orientationresearehprogresses，capacitivemodelforthepreliminaryprototypeofsiliconultra— low-pressuresensor(0～100Pa)isdetermined．Aimingatthemainresearchdifficultpoint，dual—differential structure ，thatisbothmechanical nadelectronicstructuresraedifferential，isproposednaditsresearchprospectis evaluated． Keywords：siliconultra·low．pressuresensor；capacitivemodel；dual—differentialstructure 0 引 言 提高和相关产业发展有积极的意义。 微机电系统(MEMS)技术起源于硅微传感器的发展， 1 微压化进展 最初用于生产硅微压阻式压力传感器…，当MEMS技术迅 1．1 压阻式硅微压力传感器 速崛起之后，大大促进了硅微传感器技术进步，各类硅微传 压阻式硅微压力传感器利用硅的良好的机械性能和电 感器获得了商业化的广泛应用。硅微压力传感器是商业化 学性能，通过扩散或者离子注入的方法将力敏电阻注入到 的硅微传感器的重要组成部分，在汽车工业、航天工业和医 感压薄膜中实现了感压元件和转换电路的集成，其优点是 疗卫生、军事等各方面有着广泛应用。主要研究方 向集中 输入和输出之间存在着良好的线性关系，制作工艺相对简 在 】：(1)将敏感元件与信号处理、校准、补偿、微控制器等 单，而缺点是硅力敏电阻应变计固有的温度敏感性造成传 进行单片集成，研制智能化的硅微压力传感器；(2)进一步 感器必须实