【摘 要】
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传感器技术是现代科学技术发展水平的重要标志,它与通信技术、计算机技术构成现代信息产业的三大支柱。随着现代科学技术,特别是微电子技术和信息产业技术的发展,以及电脑的
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传感器技术是现代科学技术发展水平的重要标志,它与通信技术、计算机技术构成现代信息产业的三大支柱。随着现代科学技术,特别是微电子技术和信息产业技术的发展,以及电脑的普及,传感器在新的技术革命中的地位和作用将更加突出,一股竞相开发和应用传感器的热潮已在世界范围内掀起。在各种传感器中,基于MEMS(Micro Electronic Mechanism System)的硅压力传感器是应用最为广泛的一种。我国的传感器产业与世界存在巨大差距,目前的传感器技术难以完全满足国家需求,传感器技术面临技术落后瓶颈,需新的突破。本文首先对硅压阻式压力传感器的工作原理进行分析,接着从传感器的衬底制备,压力传感器敏感管芯制备的扩散,氧化,光刻入手,选择合适的工艺与工艺参数,以期减少传感器的非线性,降低其温漂与零漂,改善其性能。通过对方形、矩形和圆形膜片的最大应力、挠度以及膜片长宽比对输出的影响,选择了方形敏感薄膜;对于压敏电阻条的设计主要从掺杂类型,掺杂浓度,结深及压敏电阻的最大功率确定其长度、宽度、折数;从压敏电阻灵敏度与应力大小的关系确定了敏感电阻在敏感薄膜上的位置为重点,阐述了半导体硅压阻式压力传感器敏感结构的设计要点。在最大应力区,相对于以前压敏电阻两段式的设计,本文中主要采用了三段式开环设计。最后,对于设计芯片通过计算,仿真加以验证敏感电阻条位置的正确性。
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