მაღალი ტემპერატურის სენსორის მნიშვნელობა

ბოლო წლების განმავლობაში, ჩემი ქვეყნის სენსორული ტექნოლოგია სწრაფად ვითარდება და მისი განაცხადის სფეროებიც ფართოვდება. როგორც თანამედროვე გაზომვის ტექნოლოგიის ყველაზე სექსუალური ტიპი, ახალი ტექნოლოგიები, ახალი მასალები და ახალი პროცესები მუდმივად ჩნდება წნევის სენსორების სფეროში.

წნევის სენსორი არის მოწყობილობა, რომელიც გამოიყენება წნევის სიგნალების გამოსავლენად და ელექტრული სიგნალებად გადაქცევისთვის გარკვეული წესების შესაბამისად. იგი ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა წარმოების, სამრეწველო და საჰაერო კოსმოსური სფეროებში. განაცხადის ველების ქვედანაყოფის, მაღალი ტემპერატურის და უხეში გარემოში წნევის გაზომვა, როგორიცაა მაღალი ტემპერატურის ზეთის ჭაბურღილები და სხვადასხვა ძრავის ღრუსები უფრო და უფრო მნიშვნელოვანი ხდება, ხოლო რიგითი წნევის სენსორებში გამოყენებული მასალები აღემატება გარკვეულ ტემპერატურას). ° C) ვერ მოხდება, რის შედეგადაც წნევის გაზომვის უკმარისობა. ამრიგად, მაღალი ტემპერატურის წნევის სენსორი ხდება ძალიან მნიშვნელოვანი კვლევის მიმართულება.

მაღალი ტემპერატურის კლასიფიკაციაწნევის სენსორები

გამოყენებული სხვადასხვა მასალების თანახმად, მაღალი ტემპერატურის წნევის სენსორები შეიძლება დაიყოს პოლიზილიკონის (პოლი-სი) მაღალი ტემპერატურის წნევის სენსორებად, SIC მაღალი ტემპერატურის წნევის სენსორებით, SOI (სილიკონი ინსულატორზე) მაღალი ტემპერატურული წნევის სენსორები, SOS (სილიკონი Sapphire- ზე) სილიკონი-SAPHIRE წნევის სენსორები, ოპტიმალური ბოჭკოვანი სენსორები და სხვაგვარად განვითარებადი სენსორები. კვლევის სტატუსი და SOI მაღალი ტემპერატურის წნევის სენსორების პერსპექტივები ძალიან იდეალურია. შემდეგი ძირითადად წარმოგიდგენთ SOI მაღალი ტემპერატურის წნევის სენსორს.

SOI მაღალი ტემპერატურის წნევის სენსორი

SOI მაღალი ტემპერატურის წნევის სენსორების შემუშავება ძირითადად ეყრდნობა SOI მასალების ზრდას. SOI არის სილიკონი იზოლატორზე, რაც ძირითადად ეხება SI სუბსტრატის ფენას შორის წარმოქმნილ ნახევარგამტარული მასალისა და SI ზედა ფენის ფენის SIO2- ს შორის, როგორც საიზოლაციო ფენა. და აუმჯობესებს მოწყობილობის საიმედოობას. გარდა ამისა, SOI მოწყობილობის ფენის მაღალი ტემპერატურის მახასიათებლების გამო, იგი ხდება იდეალური მასალა მაღალი ტემპერატურის წნევის სენსორების მომზადებისთვის.

დღეისათვის, SOI მაღალი ტემპერატურის წნევის სენსორები წარმატებით განვითარდა საზღვარგარეთ, ხოლო სამუშაო ტემპერატურაა -55 ~ 480 ° C; -55 ~ 500 ° C SOI მაღალი ტემპერატურის წნევის სენსორი, რომელიც განვითარებულია გუდრიხის მოწინავე სენსორული ტექნოლოგიის ცენტრის მიერ შეერთებულ შტატებში; SOI მაღალი ტემპერატურის წნევის სენსორი, რომელიც შეიმუშავა საფრანგეთის LETI ინსტიტუტის მიერ, ასევე აქვს სამუშაო ტემპერატურა 400 ° C.- ზე მეტი C.Domonical კვლევითი დაწესებულებები, ასევე აქტიურად ახორციელებენ კვლევებს SOI მაღალი ტემპერატურის წნევის სენსორების შესახებ, მაგალითად, Xi'an Jiaotong University, Tianjin University და Peking University. გარდა ამისა, FATRI Future Advanced Technology Research Institute of FATRI ასევე ახორციელებს დაკავშირებულ კვლევითი სამუშაოს, ხოლო მიმდინარე პროექტი სადემონსტრაციო ეტაპზე შევიდა.

SOI მაღალი ტემპერატურის წნევის სენსორის სამუშაო პრინციპი

პრინციპში, SOI მაღალი ტემპერატურის წნევის სენსორი ძირითადად იყენებს ერთჯერადი ბროლის სილიკონის პიეზორეზისტულ ეფექტს. როდესაც ძალა მოქმედებს სილიკონის კრისტალზე, ბროლის ცხრილები დეფორმირებულია, რაც თავის მხრივ იწვევს გადამზიდავების მობილურობის შეცვლას, რაც იწვევს Silicon Crystal- ის წინააღმდეგობის შეცვლას. ფენა, რომ ჩამოყალიბდეს ხორბლის ქვის ხიდი, როგორც ეს მოცემულია სურათი 2 (ა); წნევის უკანა ღრუ იფეთქება SOI სუბსტრატის ფენაზე, რათა შექმნას წნევის მგრძნობიარე სტრუქტურა.

სურათი 2 (ა) ხორბლის ქვის ხიდი

როდესაც წნევის მგრძნობიარე სტრუქტურა ექვემდებარება ჰაერის წნევას, პიეზორესისტორის წინააღმდეგობა იცვლება, რაც თავის მხრივ იწვევს გამომავალი ძაბვის შეცვლას, ხოლო წნევის მნიშვნელობა იზომება გამომავალი ძაბვის მნიშვნელობასა და პიეზორესისტორის წინააღმდეგობის მნიშვნელობას შორის.

SOI მაღალი ტემპერატურის წნევის სენსორის ფაბრიკაციის პროცესი

SOI მაღალი ტემპერატურის წნევის სენსორის მომზადების პროცესი მოიცავს MEMS მრავალ პროცესს. აქ რამდენიმე ძირითადი ნაბიჯი მოკლედ არის დანერგილი სენსორის პროცესის გასაგებად, ძირითადად, პიეზორესისტორის მომზადების, ლითონის ტყვიის მომზადების, წნევის მგრძნობიარე ფილმის მომზადებისა და წნევის პალატის შეფუთვის ჩათვლით.

ვარიისტორების მომზადების გასაღები მდგომარეობს დოპინგის კონცენტრაციის კონტროლში და შემდგომი ჩამოსხმის ჩამოსხმის პროცესის ოპტიმიზაციაში; მეტალის ტყვიის ფენა ძირითადად ემსახურება როგორც Wheatstone Bridge- ის კავშირს; წნევის მგრძნობიარე ფილმის მომზადება ძირითადად ეყრდნობა ღრმა სილიკონის ეშის პროცესს; ღრუში შეფუთვა ჩვეულებრივ განსხვავდება წნევის სენსორის გამოყენების მიხედვით,

იმის გამო, რომ ამჟამინდელი კომერციალიზებული მაღალი ტემპერატურის წნევის სენსორები ვერ აკმაყოფილებენ სპეციალური მკაცრი გარემოების წნევის გაზომვის მოთხოვნებს, როგორიცაა მაღალი ტემპერატურის ნავთობის ჭაბურღილები და აერო-ძრავა, მაღალი ტემპერატურის წნევის სენსორების შესახებ სამომავლო კვლევა გარდაუვალი გახდა. SOI მაღალი ტემპერატურის წნევის სენსორების სამომავლო კვლევებმა უნდა ფოკუსირება მოახდინოს სენსორების გრძელვადიანი სტაბილურობისა და თვითგამენრი პრობლემების გადაჭრაზე მაღალი ტემპერატურის მკაცრი გარემოში და წნევის სენსორების სიზუსტის გაუმჯობესებაზე. ასპექტი.

რასაკვირველია, ინტელექტუალური ეპოქის მოსვლას ასევე მოითხოვს SOI მაღალი ტემპერატურის წნევის სენსორები, რომლებიც შერწყმულია სხვა მულტიდისციპლინარულ ტექნოლოგიებთან, რათა უფრო ინტელექტუალური ფუნქციები მოიტანონ, როგორიცაა თვითკომპენსაცია, თვითკალიბრაცია და ინფორმაციის შენახვა სენსორზე, ისე რომ უკეთესად დაასრულოს მისია რთული მაღალი ტემპერატურის გარემოზე ზეწოლის სენსორული მისია. .