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(wú)線(xiàn)無(wú)源,成本低等優(yōu)點(diǎn)。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(chē)電子,石油勘探等行業(yè)的快速發(fā)展,對(duì)超過(guò)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(dǎo)體特性,導(dǎo)致其溫度穩(wěn)定性較差,且無(wú)法在超過(guò)100℃的高溫環(huán)境下穩(wěn)定工作,因此難以滿(mǎn)足目前日益增長(zhǎng)的高溫場(chǎng)景壓力測(cè)量工作�；贏lN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(huì)對(duì)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(wèn)題。針對(duì)上述問(wèn)題,本文開(kāi)展了基于AlN薄膜的壓電式壓力傳感器設(shè)計(jì)與制備研究,主要研究?jī)?nèi)容如下:1.對(duì)壓力傳感器進(jìn)行了相應(yīng)的有限元仿真研究,研究?jī)?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(shí),隔膜上的應(yīng)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(lái)源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(xiàn)［４８］??

圖２－２堉利波的墩勵(lì)傳播：＿意國(guó)??

?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(shuō)明瑞利波的大部分能量集中在介質(zhì)表面。瑞利??波能量主要集中在介質(zhì)表面主要是受到機(jī)械邊界條件而非電學(xué)邊界條件影響。??｜激勵(lì)源??￣＼￣￣ｎ?ｎ?ｎ??Ｍｌ＂?！／——Ｖ…Ａｓａｗ??乂、（ｆ?：ｆ?／??！?＼??＼?＾??＇?ｆ??Ｍ??圖２－２堉利波的墩勵(lì)傳播：＿意國(guó)??水３Ｐ剪切波（Ｓｈｅａｒ?Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ?Ｗａｖｅ，?ＳＨ）分量能夠滿(mǎn)足表面邊界條件，它既可以??在固體介質(zhì)的內(nèi)部傳播，也可以其表面?zhèn)鞑ァ＿@也說(shuō)明，在外部的線(xiàn)性激勵(lì)下，ＳＨ??型體聲波的振幅也是以１／Ｖ７的形式遞減，所以各個(gè)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(chǎng)分量可以與電勢(shì)＋相互耦合，從而組成所謂的??ＳＨ型聲表面波，它能同時(shí)滿(mǎn)足介質(zhì)材料表面的機(jī)械邊界條件和電學(xué)邊界條件。由??于ＳＨ型聲表面波的場(chǎng)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(jī)電耦合強(qiáng)??度，隨著聲速的下降，ＳＨ型聲表離的能量集中在介質(zhì)表面，其點(diǎn)穴邊界條件的??影響越來(lái)越強(qiáng)，使聲波逐漸集：中在介質(zhì)的表面。??＿??－０．２?０?０．２?０．４?０．６?０．８?１?１．２??傳播距離（波長(zhǎng)）??圖２－３瑞利波在傳播介質(zhì)中的場(chǎng)分布??９??


本文編號(hào)：3140155