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擴散硅壓力傳感器的工作原理

2022-05-09    來源:南京賽亞特福精密儀器有限公司  

擴散硅壓力傳感器是什么?
擴散硅壓力傳感器的工作原理:當硅單晶材料在外力作用下產生極小的應變(一般為400微應變)時,其內部原子結構的電子能級狀態會發生變化,導致其電阻率(G因子突變)劇烈變化。
這種材料產生的電阻也發生了很大的變化,這種物理效應被稱為壓力阻力效應。利用壓力阻力效應原理,采用綜合工藝技術,沿單晶硅片特性晶體方向,形成應變電阻,形成惠斯凳橋,利用硅材料的彈性力學特性,在所有硅材料上進行各向異性微加工,形成集力敏感和力轉換檢測于一體的擴散硅傳感器。
將放大電路及相關部件與傳感器匹配,輸出標準信號,形成完整的變送器。
擴散硅敏感膜的彈性變量為微應變數量級,zui大位移為微米數量級,無機械磨損、疲勞、老化。平均無故障時間長,性能穩定,可靠性高。
擴散硅壓力傳感器是利用壓阻效應原理,采用集成工藝技術經過摻雜、擴散,沿單晶硅片上的特點晶向,制成應變電阻,構成惠斯登電橋。利用硅材料的彈性力學特性,在同一切硅材料上進行各向異性微加工,就制成了一個集力敏與力電轉換檢測于一體的擴散硅傳感器。
通常聚合物具有長鏈優勢,且分子之間結合緊密,克服了小分子脆性特性,通過三元策略引入聚合物PY-IT客體有效構筑了纏繞結構形態活性層,沿鏈長分布式的負載應力易于消散應變能,提高薄膜延展性。隨著客體PY-IT摻雜比例的增大,活性層薄膜的斷裂拉伸應變也提高。此外固化的薄膜形態有效抑制了小分子受體的擴散和結晶。
擴散:是在高溫條件下,利用熱擴散原理將雜質元素按工藝要求摻入硅襯底中,使其具有特定的濃度分布,達到改變材料的電學特性,形成半導體器件結構的目的。在硅集成電路工藝中,擴散工藝用于制作PN結或構成集成電路中的電阻、電容、互連布線、二極管和晶體管等器件。(報告來源:未來智庫)

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