【半导体压阻式压力传感器及其温度特性的研究】孟照玮.pdf

目录摘要.一。概述.二、压阻效应.三。器件结构.四。应力分析.五。应变电阻六。硅杯腐蚀七、温度特性分析.八温度误差补偿.九、致谢

一。概述为了测量的目的,将感受的物理量按照一定的函数关系,转换成另外一种物理量的装置叫做传感器。各种有效而可靠的自动化装置和工艺过程,都离不开有效而可靠的自动化工具。在诸多自动化工具中,居于首要地位的是验测过程中的传感器。由于大规模集成电路的发展,提供了大量而廉价的高性能微处理器电路,以微处理器控制为特征的自动化技术在科学和工农业技术中得到了日益广泛的应用。在这种情况下,可直接为微处理器提供信息的传感器已成为发展微处理器应用的主要矛盾,大力发展固体传感器来解决这一矛盾的方向已越来越普遍地为人们所接受。

压力传感器是最先出现的半导体压力传感器。它的应变元件采用半导体单晶硅材料制成。首先在硅晶体生成过程中,掺入杂质硼形成具有一定电阻率的晶体。然后用机械切割和化学腐蚀的方法加工成具有一定几何尺寸的长条型薄片,最后做出欧姆接触,引出电极.整个硅条便是一个应变电阻。将四个这样的硅条用环氧树脂粘合剂贴在一片应变胶薄膜或其它结构上,形成一个测量桥路。这种传感器具有很大的应变灵敏度。由于它的灵敏度系数大,输出高,可用来测量极小的压力,同时也降低了对辅助设备的要求,大大缩小了传感器的体积。其缺点是易发生零点漂移和蠕变,这也是粘贴工艺带来的麻烦。