Высокочувствительный сенсор давления Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

Секция химии

При условии Е\/Ек< 1, Е\1Ещ< I реализуется процесс диффузии, при Е\/Ек < 1, Е\-/Ем > I процесс роста; процесс травления возможен при

ЕХ1ЕК>\.

ЛИТЕРАТУРА

1- Королей АН.. Сечено» ДА., Петрон В.В. Механизм внедрения примеси в приповерхностный слой полупроводника при диффузии //Физика и химия обработки материалов. 1995. №4.

2. Туниц1сий Н. Н. Диффузия и случайные процессы. М.: Наука, 1970.

.4. Сл.ппср Дж. Методы самосогласованного поля для молекул и твердых тел. М.: Мир, 197».

УДК 531.781.2

В.В. Петров, В.Н. Котой ВЫСОКОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ СЕНСОР ДАВЛЕНИЯ

В технологическом отделе НИИ МВС ТРТУ разработаны и изготовлены опытные экземпляры высокочувствительного сенсора давления на основе тензоэффекта. Технология изготовления сенсоров совместима с полупроводниковой КМОП-технологией. Чувствительным к давлению элементом сенсора является кремниевая мембрана размером 4,5x4,5мм2, сформированная методом анизотропного травления в кремниевом кристалле размером 12x12 мм2. На рабочей стороне кремниевой мембраны сформированы четыре тензорезистора, соединенные в мост Уитстона с одним или двумя разомкнутыми плечами. Минимальная толщина мембраны составляет 15мкм. На периферийной области кристалла сформированы термозависимые элементы и элементы контроля качества технологического процесса. Годные по электрическим параметрам кремниевые чипы приклеиваются нерабочей стороной на кремниевую прокладку, имеющую в центре отверстие, которое, в свою очередь, располагается на коваровом кристаллодержателе. На кристаллодержателе располагается переходная плата, на которую развариваются внешние выводы с кремниевого кристалла. В таком виде сенсор исследовался на нагрузочные и температурные характеристики, которые для указанных размеров мембраны были следующими:

♦ чувствительность не хуже 2,ЗмкВ/ВПа;

♦ сопротивление тензорезисторов -1-ЮкОм;

♦ температурный дрейф нулевого сигнала - 0,15%/°С;

♦ температурный дрейф чувствительности -0,1%/°С.

Исследования нагрузочных характеристик показали, что при питающем напряжении 5В для давления Ша выходной сигнал будет в пределах ЮмкВ. Таким образом, чувствительность сенсора давления составляет 1Па, в связи с чем разработанный сенсор может служить основой высокочувствительных датчиков давления.