MEMS壓力傳感器是MEMS傳感器中使用最廣泛的器件,具有體積小,無線無源,成本低等優(yōu)點。目前主流的MEMS壓力傳感器都是傳統(tǒng)的壓阻式Si基壓力傳感器。隨著航天,汽車電子,石油勘探等行業(yè)的快速發(fā)展,對超過100℃的高溫環(huán)境壓力的特種壓力傳感器的需求劇增。然而傳統(tǒng)的壓阻式Si基MEMS壓力傳感器利用了 Si的半導體特性,導致其溫度穩(wěn)定性較差,且無法在超過100℃的高溫環(huán)境下穩(wěn)定工作,因此難以滿足目前日益增長的高溫場景壓力測量工作。基于AlN壓電薄膜的壓電式傳感器具備突破壓阻式Si基傳感器使用溫度限制的潛力。其中硅襯底只起到支撐作用,不會對器件性能產(chǎn)生影響;AlN壓電薄膜能夠在高溫環(huán)境下穩(wěn)定工作,具有良好的溫度穩(wěn)定性。但是,這種壓電式傳感器存在著諧振頻率隨溫度變化而漂移的問題。針對上述問題,本文開展了基于AlN薄膜的壓電式壓力傳感器設計與制備研究,主要研究內(nèi)容如下:1.對壓力傳感器進行了相應的有限元仿真研究,研究內(nèi)容為:（a）探討了壓電式傳感器中激發(fā)出不同聲波諧振模態(tài);（b）研究了壓力傳感器不同形狀隔膜在外加壓力時,隔膜上的應變分布情況;（c）探究了壓力傳感器在高溫下的溫度漂移現(xiàn)象,以及溫... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－３雙膜聲表面波壓力傳感器的溫度和壓力特性曲線［４８］??

圖２－２堉利波的墩勵傳播：＿意國??

?第二章理論背最與研究方案和方法???ｌ?＝?ＡＶＨ＾）?＝?Ａ．ｓｍ＾?（２－８）??其中汊為瑞利波的波數(shù)。式（２－８）說明瑞利波的大部分能量集中在介質表面。瑞利??波能量主要集中在介質表面主要是受到機械邊界條件而非電學邊界條件影響。??｜激勵源??￣＼￣￣ｎ?ｎ?ｎ??Ｍｌ＂?�。帧粒螅幔�??乂、（ｆ?：ｆ?／??！?＼??＼?＾??＇?ｆ??Ｍ??圖２－２堉利波的墩勵傳播：＿意國??水３Ｐ剪切波（Ｓｈｅａｒ?Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ?Ｗａｖｅ，?ＳＨ）分量能夠滿足表面邊界條件，它既可以??在固體介質的內(nèi)部傳播，也可以其表面?zhèn)鞑�。這也說明，在外部的線性激勵下，ＳＨ??型體聲波的振幅也是以１／Ｖ７的形式遞減，所以各個波的分量上不存在相互耦合的??可能。但是在壓電材料中ＳＨ波的場分量可以與電勢＋相互耦合，從而組成所謂的??ＳＨ型聲表面波，它能同時滿足介質材料表面的機械邊界條件和電學邊界條件。由??于ＳＨ型聲表面波的場分布也是．由式（２－８）決定的，所以其聲波的聲速比ＳＨ型體聲??波的聲速校且ＳＨ型聲表面波的聲速的下降也能反映出壓電材料的機電耦合強??度，隨著聲速的下降，ＳＨ型聲表離的能量集中在介質表面，其點穴邊界條件的??影響越來越強，使聲波逐漸集：中在介質的表面。??＿??－０．２?０?０．２?０．４?０．６?０．８?１?１．２??傳播距離（波長）??圖２－３瑞利波在傳播介質中的場分布??９??


本文編號：3140155