MEMS硅铝异质结构压力传感器的设计制作与测试研究

• 作者: 冒晓莉 张加宏 李敏 王银 陈剑翔
• 来源期刊: 传感技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: 硅铝异质结构 灵敏度 有限元分析 温度补偿 非线性误差 遗传小波神经网络
• 年，卷（期）: 2018,（7）
• 所属期刊栏目: 传感器研究
• 页码范围: 998-1004
• 页数: 7页
• 分类号: TP212|TP391
• 字数: 4634字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1004-1699.2018.07.004

摘要

金属半导体异质混合结构是一种特殊的压阻结构,其具有高于传统MEMS压阻式压力传感器的压阻性能.鉴于此,设计和研究了一种由掺杂单晶硅和金属铝混合形成的MEMS异质结构压力传感器.首先结合理论模型和ANSYS有限元模拟仿真分析了硅铝异质结构传感器的灵敏度特性,然后通过MEMS工艺制作了硅铝异质结构压力传感器芯片,并对其进行了封装与测试.实验结果表明,硅铝异质结构压力传感器的灵敏度可达到0.1168 mV/(V·kPa),而利用参考结构能够明显减小环境温度对其性能的影响.在此基础之上,本文采用基于遗传算法改进的小波神经网络对传感器的温度漂移和非线性误差进行了补偿,补偿后硅铝异质结构压力传感器的测量误差小于±1.5％FS.