MICROELECTRONIC PRESSURE SENSORS
Thebrief analysis of widespread microelectronic pressure sensors (MPS) is given. New original MPS developments performed on the basis of silicon and gallium arsenide crystals using the micromechanics and nanotechnology are described. The developments were aimed at the increase of measurement precision and stability of long-time metrological characteristics (capacitance MPS), measurement range broadening (volume-sensitive MPS), operating speed increase with high sensibility preservation (multiplicative MPS).
Download file
Counter downloads: 653
Keywords
Authors
| Name | Organization | |
| Krivorotov N.P. | opt@niipp.tomsk.ru | |
| Izaak T.I. | dk@xf.tsu.ru | |
| Romas L.M. | opt@niipp.tomsk.ru | |
| Svinolupov Yu. G. | okb@manotom.tomica.ru | |
| Stchogol S.S. | ccs@elefot.tsu.ru |
References
Слепов В.И. Европейский рынок датчиков давления // Приборы и системы управления. 2001. № 3. С. 55 - 57.
Andrian P., Vella E. Soaring sales of silicon sensors // Sensor Rev. 1989. V. 9. No. 1. P. 33 - 36.
Стучебников В.М. Микроэлектронные датчики за рубежом // Приборы и системы управления. 1993. № 1. С. 18 - 21.
Marktanalyse: Messumformer fur Druck und Druckdifferenz // Automatisierungstechn. Prax. 1985. Bd. 27. N 2. S. 57 - 63.
Sato Katsuya. Малогабаритные датчики давления серии FP 101 // Кейсоку гидзюцу = Instrum. and Autom. 1989. V. 17. No. 11. P. 62 - 67.
Drucksensoren // Techn. Mess. 1992. V. 59. No. 9. P. 372.
Bond A. Pressure transmitters // Contr. and Instrum. 1996. V. 28. No. 3. P. 41 - 42.
Pressure sensor // Hydraul. and Pneum. 1998. V. 51. No. 11. P. 76.
Mastrangelo C.H., Xia Zhang Tang, William C. Surface-macromachined capacitive differential pressure sensor with lithographically defined silicon diaphraghm // Microelectromech. Syst. 1996. V. 5. No. 2. P. 98 - 105.
Розенблат М.А. Микротроника - новое направление развития датчиков и исполнительных устройств // Приборы и системы управления. 1996. № 12. С. 49 - 57.
Eaton W.P., Smith J.H. Micromachined pressure sensors // Smart Mater. and Struct. 1997. V. 6. No. 5. P. 530 - 539.
Medler A., Patel C., Butcher J. A Сapacitive pressure sensor fabricated by a combination of SIMOX (SOI) substrates and novel etching techniques // J. Commun. 1996. V. 47. No. May. P. 6 - 8.
The Lucas Novasensor P4100 digital compensated pressure transduces // Electron. Compon. News. 1995. V. 39. No. 7. P. 127 - 131.
Свинолупов Ю.Г., Кузнецов А.А. Компьютерная измерительная система в технологическом процессе производства манометров // Труды Всерос. научн.-техн. конф., посв. 40-летию ТУСУРа . Т. 2. Томск, 2 - 4 окт. 2002. С. 51 - 53
Gerlach G., Sager K., Zwiebber R. Der Einfluв halbleiter technologisch realisierbarer Passivierung - Konzepte auf die electrische Stabilitet piesoresistiver Drucksensoren // VD - Ber. 1992. Bd. 960. N 1. S. 281-294.
Nakladan A., Sager K.. Gerlach G. Influences of humidity and moisture on the long-term stability of piesoresistive pressure sensors // Measurement. 1995. V. 16. No. 1. Р. 21 - 29.
Датчики и преобразователи давления фирмы Sensym // Chip News. 1997. № 11 - 12. C. 16.
Датчики давления MOTOROLA // Chip News. 1999. No. 9. P. 24 - 25.
Зимин В.Н., Данилова В.В., Панков В.В., Шабратов Д.В. Базовые конструкции интегральных тензопреобразователей на ряд давлений от 0,01 до 40 МПа // Датчики и системы. 1999. № 2. С. 52 - 55.
Раков В.А., Тимошенко В.Г. Точный емкостной измеритель давления // Приборы и системы управления. 1993. № 4. С. 27 - 28.
Ушаков Л.В., Фетисов Ф.В. Датчики давления сер. «Метран» // Приборы и системы управления. 1999. № 12. С. 30.
Соколов Л.В., Школьников В.М. Временная стабильность интегральных датчиков как важнейшее условие их применения в авиационных микропроцессорных системах // Измерительная техника. 2002. № 10. С. 27 - 29.
Михайлов П.Г. Разработка и исследование методов и средств диагностики элементов и структур микроэлектронных датчиков // Приборы и системы управления. 2002. № 10. С. 45 - 47.
Dickschicht auf Edelstahl // Elek. Anz. 1992. Bd. 45. N 11. S. 60 - 61.
Drucksensor / Патент ФРГ DE 3907202 (Z 1, T 6) G01L 9/04, 20.09.90.
Drucksensoren // Techn. Mess. 1994. Bd. 61. N 3. S. 139.
Keramikzellen - Druckmessumformer // Technica (Suisse). 1998. Bd. 47. N 19. S. 53.
Слепов В.И. Европейский рынок датчиков давления // Приборы и системы управления. 2001. № 3. С. 55 - 57.
Лурье Г.И., Стучебников В.М., Хасанов В.В. Использование структур КНС в низкотемпературных датчиках давления // Приборы и системы управления. 1981. № 9. С. 20 - 21.
Obermeier E. Polysilicon layers lead to new generation of pressure sensor // «Transducers' 85: Int. Conf. Solid-Stete Sens. and Actuat., 1985, Dig. Techn. Pap.». New York, 1985. P. 430 - 433.
Гридчин В.А., Любимский В.Н., Сарина М.П., Бердинский А.С. Особенности проектирования поликремниевых интегральных тензопребразователей // Приборы и системы управления. 1993. № 5. С. 21 - 24.
Лурье Г.И., Мартыненко В.Т. Новое поколение полупроводниковых датчиков теплоэнергетических параметров // Приборы и системы управления. 1996. № 4. С. 26 - 28.
Богуш М.В., Шатуновский О.В., Левицкий Ю.Е. и др. Пьезорезистивные датчики давления и силы // Зарубежная радиоэлектроника. 1996. № 9. С. 70 - 71.
Бушев В.В., Николайчук О.Л., Стучебников В.М. Серия микроэлектронных датчиков давления МИДА // Датчики и системы. 2000. № 1. С. 21 - 27.
Ушаков Л.В., Юровский А.Я., Фетисов А.В. Опыт разработки и эксплуатации датчиков перепада давления «Метран-43Ф-ДД» на базе «сухих» измерительных узлов // Датчики и системы. 2000. № 11 - 12. С. 18 - 20.
Peterson K.E. Silicon as a mechanical material // Proc. IEEE. 1982. V. 70. No. 5. P. 420 - 457.
Blasquez G., Pons P., Boukabache A. Capabilities and limits of silicon pressure sensors // Sens. and Actuators. 1089. V. 17. No. 3. P. 387 - 403.
Masayoshi E., Shaichi Sh., Yosinori M., et al. Capacitive pressure sensor // Trans. Instr. Electron., Inform. and Commun. Eng. 1996. V. 73. No. 2. P. 91 - 98.
Артемов В.М., Кудряшов Э.А., Левшина Е.С., Моисейченко В.С. Пути совершенствования емкостных датчиков давления и ускорения // Приборы и системы управления. 1989. № 9. С. 7 - 8.
Homburg D., Reiff E. Druckmessumformer fur den rauchen Industrialltag // Electronikpraxis. 1989. Bd. 24. N 21. S. 110 - 113.
Drucksensoren an der Spitze // Produktion. 1996. N 27. S. 4.
Ivanov E., Izaak T., Svinolupov Yu. The capacitance sensor of differential pressure // The 16th Conf. On Solid-State Transducers «EUROSENSOR XVI», Sept. 15 - 18, 2002, Prague. P. 777 - 778.
Иванов Е.В., Изаак Т.И., Криворотов Н.П. и др. Полупроводниковые сенсоры высоких, низких и быстропеременных давлений // Материалы 8-й Российской конф. «Арсенид галлия и полупроводниковые соединения III - V». Томск, 1 - 4 окт. 2002. С. 298 - 301.
Yang Tian You, Lu Yan Chong, et al. // IEEE Instr. Means Techn. Conf. 1989: Conf. Rec. No. 4. P. 559 - 562.
Beeby S.P., Stuttle M., White N.M. Design and fabrication of a lowcost microengineered silicon pressure sensor with linearised outpat // IEEE Proc. Sci. Meas. and Technol. 2000. V. 147. No. 3. P. 127 - 130.
Wallis G., Pomeranz D. Field assisted glass-metall sealing // J. Appl. Phys. V. 40. No. 10. P. 3946 - 3949.
Криворотов Н.П., Вяткин А.П., Щеголь С.С. Туннельные диоды для измерения давлений // ПТЭ. 1977. № 2. С. 226 - 227.
Вяткин А.П., Криворотов Н.П., Щеголь С.С. Эпитаксиальные туннельные диоды на основе арсенида галлия, легированного германием. // Тез. докл. IV-го Всес. совещ. по исследованию арсенида галлия. Томск, 19 - 21 сент. 1978. С. 56.
Матулёнис А.Ю., Пожела Ю.К., Царенков Б.В. и др. Электропроводность варизонных кристаллов Ga1-xAlxAs // ФТП. 1973. Т. 7. № 3. С. 591 - 593.
Juciene V., Matulionis A., Pozela J. Shift of Г-X junction due to hydrostatic pressure // Sol. St. Comm. 1973. V. 13. No. 4. P. 453 - 455.
European Patent 0 335793 A1, MK G01L 9 00, G01L 19/04, Number of depot: 894008648, Date of depot: 29.03.89. Capteur de pression a semiconducteur. / Mosser V., Robert J.L., Monod J.Y.
Гриняев С.Н., Щеголь С.С., Криворотов Н.П Тензоэлектросопротивление эпитаксиальных пленок AlxGa1-xAs n-типа проводимости // Материалы 7-й Российской конф. «Арсенид галлия (GaAs-99)». Томск, 21 - 23 окт. 1999. С. 27 - 29.
Криворотов Н.П., Свинолупов Ю.Г., Хан А.В. Щеголь С.С. Интегральный тензопреобразователь давления с объемночувствительным элементом из AlGaAs // Труды IV Междунар. конф. «Актуальные проблемы электронного приборостроения - АПЭП-98». Т. 4. Новосибирск, 23 -
Бертонас К.Э., Колтаков В.К., Кудряшов Э.И. и др. Полупроводниковые датчики давления на основе кристаллов AlxGa1-xAs // Приборы и системы управления. 1988. № 1. С. 24 - 26.
Пат. РФ № 2141103 МКИ G 01 L 9/00, 9/04 от 10.11.99. Чувствительный элемент датчика давления / Криворотов Н.П., Свинолупов Ю.Г., Хан А.В., Щеголь С.С. Бюл. № 31.
Krivorotov N. P, Svinolupov Yu. G., Chan A. V., Schegol S.S. The integrated pressure sensor with AlGaAs-baroresistor // Mat. 4 th International Conference on Actual Problems of Electronic Instrument Engineering Proceedings. «APEIE-98». Novosibirsk, 23 - 2
Pat. USA № 3686542, H01L 11/00, 15/00, 22.09.72. Miniature electromechanical tunnel diode transducer / Rindner W., Jannini A., Garfein A.
Вяткин А.П., Криворотов Н.П., Щеголь С.С. Высокочувствительный быстродействующий датчик давления с туннельным диодом // ПТЭ. 1988. № 1. С. 186 - 188.
Krivorotov N,P. Svinilupov Yu.G., Izaak T.I., Bychkov V.V. Diaphragmless pressure sensor // Sensors and Actuators. V. A 113. 2004. P. 350 -354.
Свинолупов Ю.Г., Изаак Т.И. Кремниевые сенсоры давления емкостного и мультипликативного типа // Приборы. 2004. № 8 (50). С. 37 - 42.
