摘要：在碳化硅(SiC)压阻式压力传感器使用溅射剥离再电镀金属作为掩模进行背腔深刻蚀的工艺中,由于电镀过程中背腔侧壁金属的横向生长,实际背腔刻蚀面积小于设计刻蚀面积。针对该问题,基于电化学仿真计算理论,构建了晶圆背腔刻蚀掩模电镀模型,模拟了该工艺下镀层的生长,为芯片设计提供指导。结果表明,晶圆镀层生长厚度从边缘向中心呈对数减小,背腔侧壁位置横向最大沉积速度要大于纵向最大沉积速度,提高镀液电导率可使二者速度比值趋近于1,可以获得整体厚度更加均匀的镀层,实验与仿真镀层厚度偏差在3.41%,背腔侧壁横向生长厚度与纵向生长厚度之比偏差为4.6%,验证了仿真模型的可靠性。

摘要：高温压力传感器研制的主要目的是解决高温恶劣环境下的压力测量问题,SiC是制造高温压力传感器的理想材料,结合薄膜技术与陶瓷厚膜技术,提出了一种新型的4H-SiC无线无源电容式高温压力传感器设计方案。应用Ansys有限元分析软件进行仿真,600℃时灵敏度为2.65 MHz/bar,说明传感器在高温下具有较高的灵敏度,对制备过程中的关键工艺——SiC深刻蚀进行了验证,刻蚀深度达到124μm,满足传感器制备要求。

摘要：高频响MEMS压力传感器,常用于各项高速冲击波动态测试,能够完整地呈现和评估测试当场下的动态效果。高频高压高温芯片的加工与刚性封装外壳是高频响MEMS压力传感器的研究难点。文中通过设计仿真、工艺加工试验及封装测试,设计加工出一种齐平式倒装封装的高频响MEMS压力传感器。完成220℃的温度-压力复合场动态性能测试,补偿后的传感器精度可达±1.5%FS,频响可达375.2 kHz。

摘要：针对传感器在高温环境通过直接接触测量引起电引线失效的难题,采用非接触方式完成无源压力传感器信号拾取,研究并设计由电感与可变电容串联组成的环氧树脂基底传感器。采用信号发生器、示波器、阻抗分析仪搭建两种无线信号拾取平台,并通过采集读取天线端频率与相位信号表征量完成传感器信号拾取。随着传感器中可变电容的增大,传感器灵敏度逐渐减小,与理论值相比,四组传感器测试误差分别为5.1%,2.9%,3.4%和5.56%。耦合距离与传感器中串联电感外径比1∶1时,耦合效果较好,增加电感金属层厚度及减小串联电容可增大品质因数,提高测试精度。

摘要：传统的高温绝压压力传感器一般采用硅和玻璃进行阳极键合来制备绝压腔。由于高温环境下硅片和硼硅玻璃的热膨胀系数不匹配,从而产生较高的热零点漂移。文中提出了一种低热零点漂移的压力传感器设计方案,由硅-玻璃-硅的三层结构代替普通的双层阳极键合结构,并给出了热力学仿真模型。分析表明:改变传感器硅与玻璃的结构比例,实现应力匹配可以有效减小热应力。对芯片进行了高温实验测试,发现传感器的热零点漂移变化率减小了50%。

摘要：研究了一种基于质量分数为96％氧化铝陶瓷的无线无源压力传感器，利用陶瓷的多层叠片技术、高温烧结技术和丝网印刷技术完成了压力传感器的设计和制备。分析了传感器的无线耦合测试的理论模型，提出了一种读取相位差值的检测方法，并通过搭建常温下的压力测试系统，对传感器在3cm的测试距离以及0～2bar（1bar=105Pa）的压力变化下进行压力测试。测试结果表明，基于氧化铝陶瓷的传感器的谐振频率随压力的增大而减小，近似于线性变化，其灵敏度约为225kHz／bar。

摘要：为了提高碳化硅(SiC)动态高温压力传感器的灵敏度,采用p型SiC材料,同时对传感器的敏感单元的不同结构———方膜和圆膜,利用Ansys软件进行了静力学仿真与分析,并完成了敏感芯片的尺寸设计。仿真结果表明:优化后的传感器输出灵敏度为14.2μV/(V·kPa)。在100~600℃内非线性误差小于1.53%。动态仿真表明:传感器的固有频率为481kHz,传感器可以在160kHz高频环境中安全工作,该结果为进一步制备SiC高温压力传感器奠定了理论支撑。

摘要：颅内压力的监测对颅内疾病的诊断和治疗有重要的作用,基于硅的压阻效应,设计了一种可用于人体颅内压力监测的植入式压力传感器。根据压阻效应原理和薄板变形理论,完成了颅压传感器力学结构和电学性能的设计,然后采用微电子机械系统(MEMS)加工工艺完成了敏感芯片的制备,并提出了一种具有生物兼容性的绝缘封装结构。同时搭建了绝缘性测试平台和性能测试平台,通过测试证明封装后的传感器具有良好的绝缘性和抗渗透能力,且其灵敏度可达到1.608 mV/kPa,可对颅压的变化做出响应,为颅压传感器的批量化生产奠定了研究基础。

摘要：设计并制备了一种基于还原氧化石墨烯(RGO)材料的电阻式湿度传感器,该湿度传感器的关键部分采用叉指电极结构,它是利用沉积、光刻、溅射和剥离等微电子机械系统(MEMS)工艺制备而成,湿敏材料是由一定比例的RGO粉末和分散剂经过超声波分散配置成均匀分散的水溶液,叉指电极与湿敏材料通过滴涂方法有效结合,并进行了相关的测试。结果显示,在环境湿度为38.4%RH~97.7%RH时,湿度变化量与电阻变化量的线性相关度高达0.97279,传感器的灵敏度约为0.45791Ω/%RH。在环境湿度为38.4%RH~55.1%RH时,传感器的响应时间为9 s、恢复时间为12 s,多次测试结果显示其具有良好的稳定性与重复性。

摘要：介绍了GaN基HEMT微加速度计结构的设计、加工及测试过程,并对结果做出了分析。通过喇曼测试与ANSYS仿真软件相结合的方式进行应力测试分析,利用安捷伦4156C测试仪对GaN基HEMT进行不同应力状态及不同温度下IDS-VDS特性测试,并通过相关测试数据计算分析GaN基HEMT的压阻系数及其变化规律。结果表明：常温下GaN基HEMT的等效压阻系数为（2.47±0.04）×10^-9Pa^-1,高于Si的压阻系数（7.23±3.62）×10^-10Pa^-1。同时测试了HEMT在-40-50℃的输出特性,实验结果表明,HEMT饱和源漏电流随着温度的升高而下降。压阻系数具有负温度系数,且压阻系数随着温度的升高以226TPa^-1/℃的速率减小。