高性能的半导体压力传感器带动相关产业的发展

发布时间：2023年02月08日 18时21分02秒

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　　压力传感器作为传感器领域的一个重要组成部分，具有技术成熟，性能稳定，性价比相对较高等优点，已成为各类传感器中技术最成熟、性能最稳定、且性价比最高的一类传感器之一。1980年至今，传感器的发展进入了一个史无前例的新型技术发展阶段。随着纳米技术，微加工技术和微电子技术等新型技术逐步应用到传感器上，压力传感器得到了进一步的发展。随着科学技术和社会经济的高速发展，对压力传感器的性能参数，工作环境等都提出了更高的标准。

　　压力传感器的发展是以半导体传感器的发现为标志的，专家史密斯()通过利用半导体硅(Si)和锗(Ge)作为媒介，并对其施以外力作用，结果发现此过程中媒介的电阻率显而易见地出现了改变，以此制成第一个压阻式压力传感器。根据这一原理，形式多样的压力传感器被人们发明出来。高性能的压力传感器对带动相关产业的发展，提升这一行业的整体科学技术水平和产品国际竞争力，都具有重大而又深远的意义。

　　其次利用半导体材料制成的压力传感器具有更高的灵敏度和精确度。且半导体材料具有较强的过压能力，良好的机械特性，强度高，迟滞小这是其它材料无法超越的优势。

　　目前半导体压力传感器主要是基于Si材料，但Si材料温度特性差，采用扩散工艺形成的电阻在较高温度下特性会发生变化，造成非线性压阻出现;用来隔离电阻和衬底的PN结的隔离度也会出现衰退，甚至发生穿通，导致器件彻底毁坏。

　　通常Si材料压力传感器只能工作于温度低于120℃的环境下。为解决该类压力传感器的漂移问题，目前常用的方法是利用硬件电路、软件补偿算法等方式进行温度补偿与压力补偿，以提高压力传感器的整体性能。然而，由于扩散硅在高压下结构失稳，这些解决方法只能够在一定的时间范围内有效。

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