摘要：随着微机电系统(MEMS)技术的迅速发展,硅基加速度传感器已经得到广泛应用。但在敏感结构设计中,普遍存在灵敏度与固有谐振频率相互制约的矛盾。为此,采用多晶硅纳米膜作应变电阻,设计了300 nm超薄微梁加速度敏感结构。这种结构的设计改善了灵敏度与谐振频率之间的矛盾,使两者乘积值提高了30余倍,从而使压阻加速度计的性能得到大幅提升。

摘要：针对MEMS压力传感器感压膜片受较大压力易发生断裂而导致传感器性能失效问题,提出了MEMS多晶硅纳米膜压力传感器过载能力设计的方法。采用厚度为80 nm多晶硅薄膜构建感压膜片结构,利用静态大变形和接触非线性有限元分析方法,分析感压膜片触底保护的腔体高度,在此基础上,进一步得出感压膜片尺寸与过载能力的关系,并重点讨论了不同传感器量程下改变膜片尺寸对过载能力的影响。仿真结果表明,所设计的1 MPa量程MEMS多晶硅纳米膜压力传感器,其过载能力8 MPa,为传感器量程8倍。本次研究为MEMS压力传感器的实际生产制备提供了新思路。

摘要：提出了一种基于牺牲层技术的高过载压力传感器芯片。这种传感器充分利用了多晶硅机械特性和多晶硅纳米膜的压阻特性优势,提高了传感器满量程输出和过载能力。利用有限元方法设计了仿真模型,通过对弹性膜片应力分布的静态分析和非线性接触分析,给出了提高这种压力传感器满量程输出和过载能力的设计方法。并试制了量程为2.5 MPa的传感器芯片样品。测试结果表明样品的过载压力超过7倍量程,5 V供电条件下,满量程输出达到362 m V。

摘要：基于微机电系统(MEMS)技术的加速度传感器因其性价比高、易于集成化而得到广泛应用,但在普通MEMS加速度敏感结构中仍然存在灵敏度和固有频率相互制约的弱点。为此,文中优化设计了一种压阻式新型加速度敏感结构,该结构在弹性梁加质量块的基本结构上引入了敏感微梁,在保证高灵敏度的同时,显著提高了固有频率。其灵敏度与固有频率的乘积可比普通MEMS加速度计提高25倍以上。