免费论文
收费论文
发表论文
我要投稿
设为首页 招标网
联系我们
经济学|管理学|法学|计算机|医学|教育|文学|政治|艺术|哲学|更多 经济学|管理学|法律|计算机|医学|教育|文学|政治|艺术|哲学|更多
 论文搜索
  推荐服务: 论文发表 收费论文
期刊论文格式
毕业论文格式
期刊论文范文
毕业论文范文
论文致谢
毕业论文答辩
开题报告
论文选题
英文摘要书写
多层膜结构电容式压力传感器及其CMOS兼容工艺的研究
中文名称: 多层膜结构电容式压力传感器及其CMOS兼容工艺的研究
全文提供: 购买充值卡,就可下载本篇论文全文  
论文编号: 3116927收藏本论文】【我的收藏】【我要投稿
英文名称: Research on Capacitive Pressure Sensors Based on Multi-Layered Strcture and Corresponding CMOS Compatible Process
学位类型: 博士毕业论文
作者: 涉及隐私,隐去***  作者本人请参看权力声明>>
导师: 涉及隐私,隐去***
毕业学校: 涉及隐私,隐去***
专业: 微电子学与固体电子学
毕业年份: 涉及隐私,隐去***
关键字: 电容式压力传感器 CMOS集成压力传感器 MEMS 电致伸缩增强效应 多层膜结构 压力传感器 电致伸缩
简介目录: 点击此处 免费索取本论文简介和目录>>
全文提供: 购买充值卡,就可下载本篇论文全文  

       论文发表:快速、低价、包过!发表论文就找论文天下

论文简介:硅微机械加工压力传感器是MEMS的重要研究领域之一,在汽车系统、工业控制、环境监控和测量以及生物医疗诊断等众多领域有着广泛的应用。电容式压力传感器是硅微压力传感器的一种主要类型,其基本原理是将压力变化转换为电容的变化。与压阻式压力传感器相比,电容式压力传感器具有多方面的优势,例如较高的灵敏度、较低的温度偏移系数、更加坚固的结构以及更低的功耗等等。传统电容式压力传感器主要缺点:⒈由于电容值与极板的间距成反比,传统结构的电容式压力传感器具有较大的非线性,这一固有的非线性给传感器的校准带来了困难。⒉由于在两个电极之间存在空腔,并且传感器的下电极需要从空腔中引出。这些因素致使传感器的加工复杂化。 本文首次提出多层膜结构电容式压力传感器结构,消除了空腔中电极引出的问题,极大的降低了加工的复杂性,采用这种结构,还获得了电容式压力传感器固有特点基础上的一些其它优势,例如对残余应力的补偿、传感器强度的增加、较大的固有电容等等。较大的固有电容有效地抑制了寄生电容的影响,为接口电路的设计带来了方便。本文提出多层膜的机械、热模型,采用理论模型和有限元方法分析和模拟了多层膜的负载一形变效应,热翘曲和热应变以及温度系数。根据弹性电介质材料的电致伸缩增强效应,本文首次提出了弯曲状态下弹性电介质的改进电致伸缩增强效应模型,在模型中附加了电介质膜厚度方向应变梯度引起的介电常数变化项。以介电常数变化模型定性解释了传感器灵敏度的增强效应,这一模型较好的解释了实验结果,根据实验结果提取了变化项的系数。采用SOG加工工艺研制出多层膜电容式压力传感器,⒈用3块光刻版实现了P<'++>/SiO<,2>/Si<,3>N<,4>/Au结构的压力传感器,膜的边长分别为800gm,1000gm,1200μm,1500gm。传感器的灵敏度在0.00810F/hPa-0.02 pF/hPa间变化。传感器测量范围为800-1060hPa。传感器的非线性度小于1.2﹪。最大滞回约为3.3。1010hPa压力下,失调温度系数TCO约为192.3ppm。室温下空腔内残余压力大小为80hPa。⒉采用4块光刻版实现了P<'++>7SiO<,2>/Au结构的单层介质膜压力传感器,传感器膜边长为1400gm。传感器的灵敏度为0.012pF/hPa。非线性小于3.2﹪。滞回约为2.4﹪。FCO约为282.4ppm。室温下空腔内残余压力约为82hPa。对传感器进行了简易封装。对传感器的长期稳定性进行了评估,测试时间为两周,传感器输出无明显变化。传感器具有较好的稳定性。 本文基于开关电容基本原理提出、设计并实现了一种差分输入形式的电容-电压转换传感器接口电路体系结构。采用HSPICE对电路进行了模拟和验证,电路的分辨率为2mV/5fF。电路建立精度0.01﹪,建立时间0.51μs。等效输入热噪声7.137μV,电路带宽300 kHz。主体部分功耗14.42mW。对部分电路性能进行了测试,电路工作线性电压范围为-4V-3V。 传感器的CMOS工艺集成化是传感器研究和发展的趋势。本文在多层膜电容式压力传感器结构的基础上提出了一种CMOS工艺兼容的电容式绝对压力传感器的实现形式,采用电路工艺加工在先,后处理工艺在后的方式,保证了CMOS工艺的完整性和工艺次序的不被改变和不被打断。对后处理中的关键工艺给予了实验研究,明确了后处理工艺对CMOS IC的影响和实际可行性。 本论文的主要贡献:⒈提出了多层膜结构电容式绝对压力传感器形式,并以介电常数变化作为传感器的基本原理,拓展了传统电容式压力传感器变电极间距或变电极接触面积的原理:⒉提出并设计了一种CMOS兼容的高精度电容一电压转换电路,可应用于集成电容式传感器的设计和加工;⒊提出了一种CMOS工艺完全兼容的电容式绝对压力传感器的实现方式,避免了原有集成方式中对CMOS工艺步骤和次序的改变。 本论文中提出的固体电容式传感器结构可以作为MEMS器件设计的一个基本原理单元。论文中所进行的研究工作对。MEMS传感器以及CMOS集成传感器的设计和加工有一定的参考价值。
本类相关论文:
·新型指示剂固定方法及其在荧光传感器制备中的应用
·多孔硅光子晶体的气体传感技术的研究
·光源谱宽对光学玻璃电流传感器输出的影响
·基于对称金属包覆波导的高灵敏度光生化传感器的研
·动物运动接触反力测试系统、实验与分析
·基于超磁致伸缩材料的光纤交流电流传感理论与技术
·高温偏载条件下的声表面波氧气传感器理论研究
·光纤加速度传感器若干关键技术研究
·环形干涉光纤传感器若干关键问题研究
·全量程超高压力薄膜传感器研究
MEMS论文 多层膜结构论文
·车辆稳定性参数的检测与估计
·MEMS微结构功能特征分析、评定关键技术的研究
·小型化离子阱质量分析器的研究
·一维硫属化合物纳米材料的可控合成及相关NANO
·屈曲型微驱动器的设计与分析
·电容式压力传感器检测电路设计
·光子晶体中的负折射现象与磁光多层膜隔离器研究
·插Si层的Pt/Co多层膜的结构、磁性和磁光特
·离子注入NiFeCo/Ag非连续多层膜巨磁电阻
·适用于多层膜高频SAW器件的AlN薄膜制备与表
压力传感器论文 电致伸缩论文
·基于PVDF的光刻机流场压力检测方法的研究
·多模光纤和蓝宝石光纤珐珀传感器研究
·基于信息纤维的柔性传感器理论与应用研究
·球磨机钢球充填率的在线检测研究
·基于MSP430的汽车轮胎压力监测系统
·Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_3基无
·基于压电聚合物薄膜的可调谐Fabry-Pero
·智能型电致伸缩液压悬置隔振特性研究
·非线性压电层合轴对称圆板的动力分析
·非线性压电弯曲执行器的静动力数值分析
  推荐期刊投稿
·湖南公安高等专科学校学报
·淮海医药
·齐鲁艺苑
·上海轻工业
·山西财经大学学报(高等教育版)
·工会博览(社会版)
·?步逃?/a>
·安全生产与监督
·中华建设
·小学生作文辅导(快乐语文版)
 
·湖南大众传媒职业技术学院学报
·中华物理医学与康复杂志
·市场周刊
·三江学院学报
·建材与装修情报
·内蒙古草业
·实用中西医结合临床
·上海人大月刊
·天津人大
·人生与伴侣(下半月版)
 
·改革先声
·江苏电机工程
·搏击
·当代生态农业
·四川粮油科技
·China Standardizatio
·江苏保险
·重庆科技学院学报(社会科学版)
·家用电器
·武警工程学院学报
   免费论文
公共管理 | 法学 | 理学 | 医药学
政治 | 社会学 | 文学 | 艺术 | 哲学
工学 | 计算机 | 文化 | 英语论文
经济学 | 财政 税收 | 证券金融
管理学 | 会计审计 | 工商管理 | 教育
财务管理 | 论文写作指导 | 应用文
   收费论文
马列毛邓 | 哲学宗教 | 社会科学
政治法律 | 军 事 | 经 济
文化科学教育体育 | 语言文字
文学 | 艺术 | 历史地理 | 自然科学
数理化 | 天文 | 生物科学 | 医药卫生
农业科学 | 工业技术 | 交通运输
航空航天 | 环境安全
   浏览历史

联系论文网 | 收费论文 | 发表论文 | 论文翻译 | 友情链接 | 全部分类 | 网站地图 | 期刊导航
版权所有 2008-2018 论文天下 www.lunwentianxia.com 京ICP备08104503号