金属溅射薄膜压力传感器

金属溅射薄膜压力传感器应用场景

半导体材料是继金属材料之后的又一种主要的半导体工艺材料,它是在高温高压条件下通过电极离子溅射(CVD)方式形成薄膜表面,从而在硅晶圆上形成电沉积层而制成的。由于电池组本身可以承受来自各方向的压力,因此溅射薄膜压力传感器在制造中被广泛应用于汽车、医疗电子、航空航天和国防等领域。本文主要介绍了溅射薄膜压力传感器原理、结构及应用场景。首先简单介绍一下电池组结构与工作原理:溅射离子产生的电场,能使晶体表面张力增加,从而使导电,利用这一原理可以制备出导电电压(V)传感器。

金属溅射薄膜压力传感器

一、结构与工作原理

在半导体元器件中,一般分为:①单晶硅:在晶片上沉积一层具有电荷的金属化合物,金属离子通过电场沉积在晶片上后,在其上形成缺陷区;②磷化铟(InP):在氧化物上形成导电氧化物层;③砷化镓(GaAs):利用其晶粒表面电场对电子进行选择性控制和收集电信号;④铟(InP):作为化合物中电子的主要成分之一;⑤铜(Si):铜线和导电铜线结合形成铜线,对电荷进行分离。

二、主要工作单元及测量原理

为了使金属溅射薄膜压力传感器工作更稳定,采用 CVD法形成薄膜表面,将 CVD电场涂覆在薄膜上,然后与薄膜和电极之间以较小的电流通过,从而实现了金属(IB)层的剥离。这种方法需要有足够强大的电流来将薄膜的压力提高10-100倍左右。其测量原理为:采用 IB层电压传感器在 IB层膜上刻蚀一小洞,然后利用两个电阻率值相减形成一个电路。由于电阻是由两个电流和电容产生所需的电势从而完成工作。

三、主要性能参数

电压: V,它是将被测物体对金属离子的电吸附特性与压力相互作用的结果。是影响感测电流密度的一个重要因素。电流密度大,则输出电压也大。电压的稳定性与电极质量有很大关系。

四、应用场景

1、汽车:用于车身骨架、车身防撞条、安全带等部件;2、医疗:用于皮肤压力的检测;3、航空航天:用于航空航天设备的安全保护;4、国防:用于航空航天设备和武器上固定装备等领域。