开发用于恶劣环境的无包装重剂型N型4H-SiC压力传感器家族
Lukang Wang1,2, Nuo Wan3, Yu Yang4
1Department of Hepatobiliary Surgery, National Local Joint Engineering Research Center for Precision Surgery & Regenerative Medicine, The First Affiliated Hospital of Xi'an Jiaotong University, 710061, Xi'an, China. wanglukang@xjtu.edu.cn.
Microsystems & nanoengineering
|April 28, 2025
概括
新的碳化压力传感器在极端工业条件下提供可靠的性能. 这些微电子机械系统 (MEMS) 设备在广泛的温度和高振动范围内保持精度.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 半导体物理 半导体物理
- 传感器技术 传感器技术
背景情况:
- 在恶劣的工业环境中对传感器的需求不断增长.
- 需要具有高温和振动耐受性的压力传感器.
- 在极端条件下现有的传感器技术的局限性.
研究的目的:
- 开发和描述一系列4H-SiC压力感应器.
- 在极端温度和振动条件下调查传感器性能.
- 为要求苛刻的工业应用中提供强大的压力测量解决方案.
主要方法:
- 利用强烈剂的N型4H-SiC的压力阻抗作用.
- 设计了八个芯片结构,具有各种隔膜形状和压电阻的配置.
- 使用微电子机械系统 (MEMS) 技术制造传感器.
- 通过低压玻璃烧结,将传感器封装在无包装中.
主要成果:
- 实现了0.18%的全尺度输出 (FSO) 的准确性.
- 经验证的操作温度范围从 -50°C到 600°C.
- 呈现出零输出的低温度系数 (0.08%/°C在600°C).
- 在高温振动合下表现出了显著的稳定性.
结论:
- 开发的4H-SiC压力传感器为恶劣的工业环境提供了有前途的解决方案.
- 传感器家族在极端操作条件下提供高精度和稳定性.
- 在MEMS技术的进步使强大的压力传感要求高的应用程序.
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