高性能的半導體壓力傳感器帶動相關產業的發展

發布時間：2023年02月08日 18時21分02秒

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　　壓力傳(chuan) 感器作為(wei) 傳(chuan) 感器領域的一個(ge) 重要組成部分，具有技術成熟，性能穩定，性價(jia) 比相對較高等優(you) 點，已成為(wei) 各類傳(chuan) 感器中技術最成熟、性能最穩定、且性價(jia) 比最高的一類傳(chuan) 感器之一。1980年至今，傳(chuan) 感器的發展進入了一個(ge) 史無前例的新型技術發展階段。隨著納米技術，微加工技術和微電子技術等新型技術逐步應用到傳(chuan) 感器上，壓力傳(chuan) 感器得到了進一步的發展。隨著科學技術和社會(hui) 經濟的高速發展，對壓力傳(chuan) 感器的性能參數，工作環境等都提出了更高的標準。

　　壓力傳(chuan) 感器的發展是以半導體(ti) 傳(chuan) 感器的發現為(wei) 標誌的，專(zhuan) 家史密斯()通過利用半導體(ti) 矽(Si)和鍺(Ge)作為(wei) 媒介，並對其施以外力作用，結果發現此過程中媒介的電阻率顯而易見地出現了改變，以此製成第一個(ge) 壓阻式壓力傳(chuan) 感器。根據這一原理，形式多樣的壓力傳(chuan) 感器被人們(men) 發明出來。高性能的壓力傳(chuan) 感器對帶動相關(guan) 產(chan) 業(ye) 的發展，提升這一行業(ye) 的整體(ti) 科學技術水平和產(chan) 品國際競爭(zheng) 力，都具有重大而又深遠的意義(yi) 。

　　其次利用半導體(ti) 材料製成的壓力傳(chuan) 感器具有更高的靈敏度和精確度。且半導體(ti) 材料具有較強的過壓能力，良好的機械特性，強度高，遲滯小這是其它材料無法超越的優(you) 勢。

　　目前半導體(ti) 壓力傳(chuan) 感器主要是基於(yu) Si材料，但Si材料溫度特性差，采用擴散工藝形成的電阻在較高溫度下特性會(hui) 發生變化，造成非線性壓阻出現;用來隔離電阻和襯底的PN結的隔離度也會(hui) 出現衰退，甚至發生穿通，導致器件徹底毀壞。

　　通常Si材料壓力傳(chuan) 感器隻能工作於(yu) 溫度低於(yu) 120℃的環境下。為(wei) 解決(jue) 該類壓力傳(chuan) 感器的漂移問題，目前常用的方法是利用硬件電路、軟件補償(chang) 算法等方式進行溫度補償(chang) 與(yu) 壓力補償(chang) ，以提高壓力傳(chuan) 感器的整體(ti) 性能。然而，由於(yu) 擴散矽在高壓下結構失穩，這些解決(jue) 方法隻能夠在一定的時間範圍內(nei) 有效。

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