Posljednjih godina, tehnologija senzora moje zemlje brzo se razvija, a njegova se polja primjena također širi. Kao najzrelija vrsta moderne tehnologije mjerenja, nove tehnologije, novi materijali i novi procesi neprestano se pojavljuju u području senzora tlaka.
Senzor tlaka je uređaj koji se koristi za otkrivanje tlačnih signala i pretvaranje u električne signale prema određenim pravilima. Široko se koristi u različitim proizvodnim, industrijskim i zrakoplovnim poljima. Pododjeljkom polja primjene, mjerenje tlaka u visokoj temperaturi i teškim okruženjima, kao što su uljne bušotine s visokim temperaturama i različite šupljine motora, sve je važnije, dok materijali koji se koriste u uobičajenim senzorima tlaka u odnosu na određene temperature CO-a. ° C) neće uspjeti, što rezultira kvarom mjerenja tlaka. Stoga, senzor visoke temperature postaje vrlo važan smjer istraživanja.
Klasifikacija senzora visokog temperaturnog tlaka
Prema različitim korištenim materijalima, senzori visoke temperature tlaka mogu se podijeliti u polisilikonski (poli-si) senzori tlaka visoke temperature, sic senzori na visoku temperaturu tlaka, SOI (silicij na izolatoru) senzori visoke temperature, SOS (silicijeni na safirskom tlaku) Silikonski tlak, optički tlak, optički prikriveni tlak, optički senzori, optički senzori, optički tlak, optički senzori, optički senzori, optički senzori, optički senzori, optički tlak) I izgledi za SOI senzore tlaka visoke temperature vrlo su idealni. Sljedeće uglavnom uvodi SOI senzor visoke temperature.
SEI senzor tlaka visoke temperature
Razvoj SOI senzora visoke temperature tlaka uglavnom se oslanja na porast SOI materijala.soi je silicij na izolatoru, koji se uglavnom odnosi na materijal poluvodiča formiranog između sloja SI supstrata i SI sloja gornjeg sloja sa SIO2 kao insolacijskim slojem i elitTrant-a, elistite između uređaja između uređaja. Silicij i poboljšava pouzdanost uređaja. U dodatku, zbog karakteristika visoke temperature sloja SOI uređaja, postaje idealan materijal za pripremu senzora tlaka visoke temperature.
Trenutno su senzori visokotemperaturnog tlaka SOI uspješno razvijeni u inozemstvu, a radna temperatura je -55 ~ 480 ° C; -55 ~ 500 ° C SOI senzor visokotemperaturnog tlaka koji je razvio Goodrich Advanced Sensor Technology Center u Sjedinjenim Državama; Senzor visokotemperaturnog tlaka SOI koji je razvio Francuski institut za leti također ima radnu temperaturu veću od 400 ° C. Istraživačke institucije također aktivno provode istraživanje na SOI senzorima visoke temperature, poput Sveučilišta Xi'an Jiaotong, Sveučilišta Tianjin i Sveučilišta Peking. Pored toga, Fatri Future Advanced Technology Research Institute of Fatri također provodi povezani istraživački rad, a trenutni projekt ušao je u fazu demonstracije.
Princip rada SOI senzora visokog temperaturnog tlaka
U načelu, SOI senzor visoke temperature tlaka uglavnom koristi piezorezistični učinak pojedinačnog kristalnog silicija. Kad sila djeluje na silicijski kristal, rešetka kristala je deformirana, što zauzvrat dovodi do promjene u pokretljivosti nosača, što rezultira promjenom otpornosti na silokorsku kristalu. formirati most od pšeničnog kamena kao što je prikazano na slici 2 (a); Na leđima tlaka je urezana na sloju SOI supstrata kako bi se stvorila struktura osjetljiva na tlaka.
Slika 2 (a) most Wheatstone
Kad se struktura osjetljiva na tlaka podvrgne tlaku zraka, otpor piezoresistora mijenja se, što zauzvrat uzrokuje promjenu izlaznog napona, a vrijednost tlaka mjeri se odnosom između vrijednosti izlaznog napona i vrijednosti otpornosti piezoresistora.
Proces izrade SOI senzora tlaka visokog temperature
Proces pripreme senzora tlaka visoke temperature SOI uključuje više MEMS procesa. Neki ključni koraci ovdje su ukratko uvedeni kako bi se razumjeli postupak senzora, uglavnom uključujući pripremu Piezoresistora, pripremu metalnih olova, pripremu filmova osjetljive na pritisak i ambalažu komore pod tlakom.
Ključ pripreme varistora leži u kontroli koncentracije dopinga i optimizaciji naknadnog postupka oblikovanja u jetkanju; Metalni olovni sloj uglavnom služi kao povezivanje mosta Wheatstone; Priprema filma osjetljivog na pritisak uglavnom se oslanja na duboki postupak jetkanja silicija; Pakiranje šupljine obično varira ovisno o primjeni senzora tlaka,
Budući da trenutni komercijalizirani senzori tlaka s visokom temperaturom ne mogu dobro ispuniti zahtjeve za mjerenje tlaka posebnih teških okruženja, kao što su uljne bušotine s visokim temperaturama i aero-inženjeri, buduća istraživanja o senzorima visoke temperature postala su neizbježna. U svojoj posebnoj strukturi i karakteristikama visokih temperatura, soi materijala postaju idealni materijali za tlak tlaka. Buduća istraživanja na SOI senzorima visoke temperature trebala bi se usredotočiti na rješavanje dugoročne stabilnosti i problema sa samo zagrijavanjem senzora u visokim temperaturama teških okruženja i poboljšanje točnosti senzora tlaka. aspekt.
Naravno, pojava inteligentne ere također zahtijeva SOI senzore tlaka s visokim temperaturama u kombinaciji s drugim multidisciplinarnim tehnologijama kako bi se senzor donio inteligentnijim funkcijama kao što su samo-nadoknada, samosalibracija i skladištenja informacija, kako bi se bolje ispunila misija složenih visokih tetemperaturskih okolišnih tlaka. .
Post Vrijeme: veljača-13-2023