基于MEMS技术的集成压力-湿度传感器

作     者：陈果 刘正波 王韬 张万里 CHEN Guo;LIU Zhengbo;WANG Tao;ZHANG Wanli

作者机构：电子科技大学集成电路科学与工程学院成都611731 贵州航天智慧农业有限公司贵阳550000 

出 版 物：《电子科技大学学报》 (Journal of University of Electronic Science and Technology of China)

年 卷 期：2024年第53卷第1期

页      码：21-28页

摘      要：设计了一种高灵敏度的集成压力和湿度传感单元的芯片。压力传感单元基于SOI和蛇形电阻结构。室温下,传感器在载压范围为3~129 kPa内灵敏度为0.026 mV/kPa,与有限元仿真基本吻合。传感器在25~120℃范围内的热灵敏度漂移为0.004‰FS/℃,热零点漂移为0.25%FS/℃。湿度传感单元采用的叉指电极和电容式结构,引入含氟PI作湿度敏感膜。设计Mo电阻加热结构加快传感器降湿过程,缩短降湿时间近32%。在10%~90%RH的湿度范围,含氟PI湿度传感器的灵敏度为0.121 pF/%RH,略低于无氟PI器件。含氟基团的引入,使得传感器的湿滞较无氟PI降低16%。“电容-湿度”曲线呈指数分布,相关系数R^(2)=0.996。测试结果发现,湿度传感单元和压力传感单元拥有良好的独立工作性能。

主 题 词：电容式湿度传感器 惠斯通电桥 MEMS工艺 聚酰亚胺(PI) 压力传感器 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.12178/1001-0548.2023017

馆 藏 号：203125654...