Во последниве години, технологијата на сензори на мојата земја се развива брзо, а нејзините полиња за примена исто така се шират. Бидејќи најзрелото тип на модерна технологија за мерење, нови технологии, нови материјали и нови процеси постојано се појавуваат во областа на сензорите за притисок.
Сензор за притисок е уред што се користи за откривање на сигнали за притисок и нивни претворање во електрични сигнали според одредени правила. Широко се користи во разни производствени, индустриски и воздушни простории. Со поделбата на полињата за примена, мерењето на притисокот во висока температура и груби околини како што се високо-температурни бунари за масло и разни моторни шуплини, станува сè поважно, додека материјалите што се користат во обичните сензори за притисок надминуваат одредена температура (на пример, работната температура на дифузија на дифузни силиконски сензори се пониски од 120 ° C). ° C) ќе пропадне, што резултира во неуспех во мерењето на притисокот. Затоа, сензорот за притисок на висока температура станува многу важна насока за истражување.
Класификација на висока температурасензори за притисок
Според различните користени материјали, сензорите за притисок со висока температура можат да се поделат на сензори за притисок со висока температура на полисиликон (поли-Si), сензори за притисок со висока температура на SIC, SOI (силикон на изолатор) високо-температурни сензори за притисок, SOS (SILICIN на Sapphire) силиконско-саксирани сензори за притисок, оптички вид на сензори за високи видови. Статусот на истражување и изгледите на сензорите за притисок со висока температура на SOI се многу идеални. Следното главно го воведува сензорот за притисок на висока температура на SOI.
Сензор за притисок на висока температура на SOI
Развојот на сензорите за притисок со висока температура на SOI главно се потпира на подемот на SOI материјалите.soi е силикон на изолаторот, кој главно се однесува на полупроводничкиот материјал формиран помеѓу слојот на подлогата Si и слојот на уредот Si Top Layer со SiO2 како изолационен слој. и ја подобрува веродостојноста на уредот. Покрај тоа, како резултат на карактеристиките на висока температура на слојот на уредот SOI, станува идеален материјал за подготовка на сензори за притисок на висока температура.
Во моментов, сензорите за притисок со висока температура на SOI се успешно развиени во странство, а работната температура е -55 ~ 480 ° C; сензорот за притисок со висока температура од -55 ~ 5 ° C SOI, развиен од Центарот за напредни сензори за напредни сензори Гудрих во САД; Сензорот за притисок со висока температура на SOI, развиен од францускиот институт Лети, исто така, има работна температура од повеќе од 400 ° C. Домастичните истражувачки институции, исто така, активно спроведуваат истражување на сензорите за притисок на висока температура на SOI, како што се Универзитетот Xi'an Jiaotong, Универзитетот Тијанџин и Универзитетот Пекинг. Покрај тоа, Институтот за истражување на иднината на ФАТРИ ИДНИЦА НА ФАТРИ исто така спроведува сродна истражувачка работа, а тековниот проект влезе во фазата на демонстрација.
Работен принцип на сензор за притисок на висока температура на SOI
In principle, the SOI high temperature pressure sensor mainly utilizes the piezoresistive effect of single crystal silicon.When a force acts on the silicon crystal, the lattice of the crystal is deformed, which in turn leads to a change in the mobility of the carriers, resulting in a change in the resistivity of the silicon crystal.Four piezoresistors are etched in a specific direction on the SOI top device слој да формира мост на Wheatstone, како што е прикажано на Слика 2 (а); На задната празнина на грбот на притисокот се гравира на слојот на подлогата SOI за да се формира структура чувствителна на притисок.
Слика 2 (а) Мост на Wheatstone
Кога структурата чувствителна на притисок е подложена на притисок на воздухот, се менува отпорноста на пиезорезисторот, што пак предизвикува да се промени излезниот напон, а вредноста на притисокот се мери преку врската помеѓу излезната вредност на напонот и вредноста на отпорноста на пиезорезисторот.
Процес на измислица на сензорот за притисок на висока температура на SOI
Процесот на подготовка на сензорот за притисок со висока температура на SOI вклучува повеќе процеси на MEMS. Некои клучни чекори накратко се воведени овде за да се разбере процесот на сензорот, главно, вклучувајќи подготовка на пиезорезисторот, подготовка на метално олово, подготовка на филмови чувствителни на притисок и пакување на комори за притисок.
Клучот за подготовка на варистори лежи во контролата на концентрацијата на допинг и оптимизацијата на последователниот процес на обликување на гравирање; Металниот оловен слој главно служи како поврзаност на мостот Wheatstone; Подготовката на филмот чувствителен на притисок главно се потпира на длабокиот процес на гравирање на силикон; Пакувањето на шуплината обично варира во зависност од примената на сензорот за притисок,
Бидејќи сегашните комерцијализирани сензори за притисок со висока температура не можат да ги исполнат барањата за мерење на притисокот на специјални груби околини, како што се бунари со висока температура и аеро-мотори, идните истражувања за сензорите за притисок со висока температура станаа неизбежни. Да се биде на неговата посебна структура и карактеристиките на висока температура, материјалите со SOI станаа идеални материјали за високо-температурни материјали. Идните истражувања за сензорите за притисок на висока температура на SOI треба да се фокусираат на решавање на долгорочната стабилност и проблемите со само-загревање на сензорите во суровите околини со висока температура и подобрување на точноста на сензорите за притисок. аспект.
Се разбира, доаѓањето на интелигентната ера бара и сензори за притисок со висока температура на SOI во комбинација со други мултидисциплинарни технологии за да се донесат поинтелигентни функции како што се само-компензација, само-калибрација и складирање на информации до сензорот, со цел подобро да се заврши мисијата за сензори на комплексот комплекс комплексот на високо-температура на животната средина. .
Време на објавување: Мар-03-2023