【摘 要】
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本文研制出了压力满量程为0～1MPa、工作温度范围在0～220℃的SOI高温压力传感器。 分析了SOI材料的结构、制备方法及SOI材料的特性。利用有限元分析法对不同形状不同条件下C
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本文研制出了压力满量程为0～1MPa、工作温度范围在0～220℃的SOI高温压力传感器。 分析了SOI材料的结构、制备方法及SOI材料的特性。利用有限元分析法对不同形状不同条件下C型、E型、双岛型压力传感器应力膜片表面应力分布进行了模拟,其中重点对C型SOI高温压力传感器芯片在受外界压力作用时的应力分布情况进行了模拟,确定了应力膜上的应力分布情况。根据模拟结果并结合单晶硅材料和SOI结构的特点,设计出了矩形应力膜单晶硅SOI高温压力传感器芯片。采用硅片直接键合的SOI材料,利用等离子干法刻蚀电阻图形,并采用TMAH(Tetramethyl Ammoniμm Hydroxide)各向异性腐蚀技术制作出了硅杯。实验结果表明,实际测试和模拟得到的数据比较接近,SOI高温压力传感器完全符合设计要求;与相同工艺条件下的多晶硅高温压力传器比较,SOI单晶硅高温压力传感器具有更好的高温特性,当温度升高到220℃,SOI高温传感器仍能保持很好的线性;另外还发现单晶硅SOI高温压力传感器灵敏度比多晶硅高温压力传感器灵敏度有了较大提高。
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