单片集成MEMS电容式压力传感器研究

【文件属性】：
文件名称：单片集成MEMS电容式压力传感器研究
文件大小：3.94MB
文件格式：PDF
更新时间：2015-04-11 10:41:35
压力传感器 论文 东南大学硕士学位论文 本文设计了一种同体式电容压力传感器，传感器由多晶硅／_．--氧化硅瓜阱硅等三层膜组成，该传感器电容结构与CMOS工艺中的MoS电容相同，因而完全与CMOS—r艺兼容。该传感器还避免了密封腔内电极引出的问题，简化了：L艺步骤，提高了传感器的可靠性。使HJ有限元方法对传感器复合膜的机械特性以及灵敏度进行了分析。设计并制造了10009m、1200pm、14009m、15009m等四种不同边长多层膜压力传感器，在460hPa到1060hPa的动态范闱，相应灵敏度分别为1．8fF/hPa、2．3 fF／hPa、3．6fF／hPa、4．6fF／hPa。对于边长为10009m传感器，其灵敏度为1．8fF／hPa，全程1仁线性度约为5％，在460--660hPa、660--860hPa以及860—1060hPa分段压力范同，相应的局部非线性度分别约为2．2％、2．7％、3．9％。对于边长为1500pro传感器，其灵敏度为4．6fF／hPa，全程非线性度为6．40／6，最大滞同误著为3．6％。分析结果表明：介电常数变化使电容减小，而极板的儿何形变使电容值增加，两者变化趋势恰好相反，同时介电常数变化是引起电容变化的主要原因，极板间距变化对电容灵敏度的贡献可忽略。