四端硅压力传感器的解析模型

利用正则摄动法,采用合理的边界条件,求解四端硅压力传感器二维电势的偏微分方程,得出了该传感器二维电势的解析表达式;并由此导出了随应力而变的最大输出电压的解析表达式,且给出了输出电压与器件尺寸的精确关系。该模型物理意义明确,参数提取方便,其计算结果与数值解、实验数据较好吻合,可以很方便地进行器件设计和模拟。     

包含负阻效应的高压LDMOS子电路模型

高压MOS器件具有复杂和特殊的结构,存在自热效应与沟道长度调制效应.这些效应使饱和区电流会随电压的增加而减小,即存在负阻效应.为有效表征这一特性,使用标准器件建立子电路模型,通过合适的器件选择和参数设置来模拟负阻效应.同时,根据不同沟道区域的饱和原理,采用不同的模型与参数进行模拟,使子电路适用于不同栅压和漏压.子电路具有精确的模拟性能,在电路模拟中,可以作为一个黑匣子直接调用,克服传统BSIM3模型模拟上的不足.     

N型硅压阻系数π_(11)与π_(12)之间关系的理论推导

本文应用能带结构的多谷模型,对N型硅在[100]方向的压阻效应进行了理论分析。当沿N型硅晶体的[100]轴施加压力并分别在[100]和[010]方向加电场时所引起的电导率变化的主要原因是:电子在能谷之间转移时,电子的迁移率发生变化。由此推导出N型硅的纵向压阻系数π_(11)与横向阻压系π_(12)之间的关系是: π_(12)=-1/2π_(11)且π_(12)的符号是“正”,π_(11)的符号是“负”。这一结果与C.S.Smith的实验测量数据吻合。     

硅四端型膜片式压力传感器的优化设计与分析

本文从理论上分析了硅剪切压阻系数的择优取向,以及在矩形、方形和圆形弹性膜片上欲获得较大剪应力,电阻条的布局原则。利用本文提供的方法,对某些膜片上的四端应变电阻所进行的布局分析与Kanda用有限差分法计算出来的布局结果基本一致。文中还提出了膜片上一些新的布局,供设计者选用。     

PLBT硅光电负阻器件及光控正弦波振荡器

首次报道了 PL BT硅光电负阻器件及光控正弦波振荡器的初步研究结果 ,介绍了硅光电负阻器件 (PL BT)的特性并对用该器件所构成的光控正弦波振荡器进行了实验研究     

提高方形硅膜压力传感器灵敏度的几个重要措施

结合扩散硅压阻式压力传感器的研制．根据硅的压阻效应原理，利用方形硅膜的应力分 布公式，论述了提高正方形硅膜压阻式压力传感器灵敏度的几个重要措施．     

微机械陀螺测试技术的研究

文章介绍了微机械陀螺的基本原理以及几种不同检测方式的硅微陀螺,包括电容式、压电式、压阻式、隧道式等,分析了这些微陀螺的基本检测原理,总结出它们在检测性能方面存在的一些问题.为了提高微机械陀螺的灵敏度提出用新的微机理介观压阻效应,并对基于介观压阻效应的微陀螺前景进行了论述.     

基于压阻反馈信号纳米梁非线性振动控制

研究了基于硅压阻效应纳米梁非线性振动控制方法。在纳米梁固定端上表面粘贴硅压阻膜片,压阻膜片的电阻值随着纳米梁的振动发生变化。利用惠斯通电桥电路提取振动信号作为电压反馈控制信号,控制纳米梁的非线性振动。用多尺度法求解方程,得到系统主共振的幅频响应方程。由幅频响应方程分析系统非线性振动方程解的稳定性,研究了交流激励电压幅值、阻尼、反馈增益参数对系统稳定性和振幅的影响规律。研究结果表明:激励电压由0.25 V减小至0.1 V时,最大振幅衰减60%。无量纲阻尼由0.058 5增加至0.087 8时,最大振幅衰减40%。增大阻尼和反馈增益参数可以减弱甚至消除纳米梁振动的非线性特性。该研究成果为纳米梁非线性振动控制及信号提取提供了一种理论方法。     

低g值硅压阻式加速度传感器的设计与分析

本文介绍一种低ｇ值双悬臂梁式硅压阻式加速度传感器新结构,通过理论分析与计算,说明该结构的硅压阻式加速度传感器具有良好的输出性能。     

表面应力敏感型压阻微悬臂梁传感器的模拟

为获得用于表面应力测量的压阻悬臂梁传感器的参数的优化方法,建立了有限元分析模型。通过将模拟结果与压阻理论结合,分析了表面应力作用下的压阻式微型悬臂梁传感器。建立了两层硅悬臂梁结构模型,在顶层硅内施加初始应力模拟表面应力。对仿真结果应力数据进行提取与计算,结合压阻系数,分析了n型硅压阻与p型硅压阻长度、宽度和位置等对微型悬臂梁传感器灵敏度的影响。结果表明:为获得较高灵敏度,n型硅压阻应做长,p型硅压阻应做短并安排在固定端。该文研究结果为悬臂梁生化传感器提供了设计参考。     

一种新型火炮膛压测量传感器研究

提出一种新型压阻式超高压传感器。用金属膜片、硅油和低量程压阻敏感元件构成传感器，从而实现了利用便宜而常见的较低量程的硅压阻敏感元件构成大量程的高压传感器。给出该传感器工作原理的理论分析和主要结构参数的估算方法。按该文的原理，用２０ＭＰａ的压阻敏感元件制成了５００ＭＰａ的高压传感器的原型，其固有频率高达２４６ｋＨＺ，超过了目前同量程的其他传感器，且介绍了原型样机的标定结果，证明其原理的可行性。最后提出对这种传感器进一步开发的建议。     

电子探空仪气压传感器特性

为了掌握电子探空仪气压传感器的测量性能及不同气压传感器的特性差异对测量准确度的影响,对硅压阻和电容膜盒2种气压传感器进行了一定时间的存储测试试验.利用同一环境下某一测试时间的气压标准值与传感器测量值的差值分析了2种气压传感器的一致性,根据该差值随时间的变化分析了2种气压传感器的稳定性.结果表明,2种气压传感器的稳定性都...     

耐高温压阻力敏硅芯片及静电键合工艺

采用微型机械电子系统(MEMS)技术制作出了平膜型硅隔离(SOI)耐高温压阻力敏硅芯片,采用静电键合工艺将该力敏硅芯片封装在硼硅玻璃环上,制作出倒杯式弹性敏感单元.分析了静电键合时力敏硅芯片与玻璃环的对准偏差对力敏硅芯片非线性的影响;实验验证了静电键合工艺对硅芯片温度性能的影响以及制作的耐高温压力传感器的性能.结果表明,对准偏差对硅芯片的非线性有较大影响;静电键合工艺对硅芯片的零位时漂和热零点漂移影响较小;制作的耐高温压力传感器具有优良的性能指标,能满足实际的工程应用需求.     

多晶硅压力传感器

研制一种多晶硅压力传感器．它采用一氧化硅介质膜隔离代替ｐ－ｎ结隔离，提高了工作温度；通过控制掺杂浓度，改善了温度特性．实验表明，该传感器灵敏度高，工作温限高，温度漂移小．     

硅-兰宝石集成压力传感器原理及制作工艺

硅-兰宝石集成压力传感器是一种无隔离结的固态压阻式传感器,它具有耐高温,耐腐蚀,抗辐射等许多硅集成压力传感器所无法比拟的优点。本论文在简要分析了硅-兰宝石压力传感器原理的基础上,就宝石杯的加工,P型硅膜的外延,及敏感桥路制作的重要关键工艺进行了较详尽的探讨、分析,并分别给出了相应的解决方法。此外,还就传感器的结构设计进行了扼要的探讨,并予以解决。本论文为硅-兰宝石压力传感器的研制、开发、应用提供较全面的基础。     

数字式气压传感器静态性能测试与评估

为了掌握硅压阻、数字式振筒和硅电容3种气压传感器的静态性能,进行了2次静态性能测试（非线性、迟滞、重复性）、温度测试和长期稳定性试验,并对相应各项性能进行了评估和比较。结果表明,硅电容式传感器静态特性和温度稳定性均优于其他2种;振筒式静态特性在不同环境温度下均表现良好且较稳定;常温下,硅压阻传感器表现良好,性能与振筒式接近,但低温条件下,性能下降明显,温度系数达0.002 1 hPa/℃。3种传感器长期稳定性比较结果说明了引入年漂移量作为周期检定的必检项目的必要性,测试结果也证明硅电容式气压传感器已达到了气象观测业务使用要求。     

强磁场、高电压环境下使用的光纤振动传感器设计

利用光纤具有的抗电磁干扰等优点。结合发电机端部线圈振动测试的特点即振动主要成分为100Hz频率,设计了一种光纤振动传感器。传感器输出为脉冲波,通过记数方式实现振动的测量,因此测试精度较高且相应的测试部分容易实现。介绍了传感器的设计原理,并将该传感器在标准振动模拟台上进行试验,给出传感器的实际输出波形。