2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、本文基于雙極工藝和MEMS技術(shù)在SOI片(器件層為n型<100>晶向高阻硅)上設(shè)計、制作非對稱基區(qū)晶體管溫度補償壓力傳感器,壓敏結(jié)構(gòu)由C型硅杯和方形硅膜上四個p型擴散壓敏電阻構(gòu)成的惠斯通電橋組成,溫度補償結(jié)構(gòu)由非對稱基區(qū)晶體管構(gòu)成。當(dāng)施加壓力P時,方形硅膜發(fā)生彈性形變,壓敏電阻阻值改變導(dǎo)致惠斯通電橋輸出電壓發(fā)生變化,理論分析給出,壓敏結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)外加壓力P的測量。利用PN結(jié)導(dǎo)通電壓溫度系數(shù)為負(fù),采用非對稱基區(qū)晶體管結(jié)構(gòu)對壓力傳感器靈敏度負(fù)

2、溫度系數(shù)進(jìn)行溫度補償,通過改變基區(qū)電阻的比例,實現(xiàn)補償優(yōu)化?;贏NSYS軟件構(gòu)建壓力傳感器結(jié)構(gòu)仿真模型,研究硅膜形狀、尺寸對傳感器特性影響,并結(jié)合MATLAB計算方形硅膜上電阻的位置分布,進(jìn)行具有溫度補償結(jié)構(gòu)壓力傳感器優(yōu)化設(shè)計。
  本文采用L-Edit軟件實現(xiàn)芯片版圖設(shè)計,并在SOI片上實現(xiàn)具有溫度補償結(jié)構(gòu)壓力傳感器芯片制作和封裝,通過采用全自動壓力變送器測試系統(tǒng)(AmericanMensor CPC6000)、高低溫實驗箱(

3、OBIS GDJS-100LG-G)和壓力測試盤等搭建的測試系統(tǒng),對非對稱基區(qū)晶體管溫度補償壓力傳感器進(jìn)行特性研究。實驗結(jié)果給出,在室溫條件下,供電電壓5.0 V,壓力傳感器靈敏度為0.227 mV/kPa;溫度范圍為-40℃到100℃變化時,該壓力傳感器的靈敏度溫度漂移為-1862 ppm/℃,補償后靈敏度溫度漂移為-1067 ppm/℃;對非對稱基區(qū)晶體管進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,最終補償后靈敏度溫度漂移為-127 ppm/℃。研究結(jié)果表明,本

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