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近年来,在微机电系统(MEMS)迅猛发展的背景下,凭借灵敏度高、功耗低、热稳定性好等优势,MEMS电容式压力传感器已经成为传感器领域的一个重要研究分支。而如何进一步改善压力传感器中灵敏度和线性度之间的折衷关系,是当前国内外MEMS电容式压力传感器的研究焦点之一。本文针对接触式MEMS电容式压力传感器的灵敏度和线性度,重点开展了传感器的结构创新、工作机制分析、实际影响因素分析等研究工作,获得了众多有实用价值的研究结果和规律。论文的主要研究工作和结果如下。提出了一种非均匀绝缘层MEMS电容式压力传感器(UTMCPS),理论推导获得了理想的非均匀绝缘层厚度曲线t(x),利用ANSYS有限元分析法详细研究了理想非均匀绝缘层结构参数对灵敏度、线性度、线性范围等性能的影响,揭示了传感器工作的物理机制。研究结果表明,相比具有相同结构尺寸的传统接触式电容式压力传感器(TMCPS),UTMCPS具有更高的线性度和更宽的线性范围,且灵敏度没有降低,有效改善了压力传感器线性度和灵敏度的折衷关系。为了减小UTMCPS的实际工艺制作难度,提出并研究了两种简化近似的UTMCPS结构,即,基于斜坡绝缘层结构的UTMCPS和基于阶梯绝缘层结构的UTMCPS。研究结果表明,与传统TMCPS相比,两种简化近似结构的线性度依然得到了有效提高,线性范围得到了扩展,且灵敏度没有降低。其中,在阶梯结构中通过增加阶梯的数目来不断逼近理想非均匀绝缘层的厚度变化,可以不断提高阶梯结构传感器的线性度,这为UTMCPS的工艺实现提供了一种有效的设计途径。针对实际因素对压力传感器的影响,借助数值仿真详细研究了残余应力和温度对传感器结构造成的应力和应变,分析了其对UTMCPS电容压力曲线以及灵敏度和线性度性能的影响,获得了具有实用价值的研究成果和规律。基于数值仿真开展了柔性集成应用中柔性基板弯曲对电容式压力传感器的影响研究,提出了衬底凹槽结构、凹槽柔性基板两种改进方法,仿真研究了其对电容式压力传感器特性的改善作用,有效解决了柔性基板弯曲导致压力传感器电容压力曲线偏移的问题。