纳米多晶硅薄膜压力传感器研究
薄膜硅在压力传感器中的作用
薄膜硅在压力传感器中的作用一、薄膜硅的基本原理薄膜硅是一种非常薄的硅片，其厚度通常为几微米至数十微米，其主要原理是利用了硅的压电效应和电阻对应效应。
当薄膜硅受到外力影响时，由于硅的压电效应，会产生电压信号，而由于硅的电阻对应效应，电阻的大小也会随着外力的变化而变化。
因此，薄膜硅可以通过这些效应来实现对外力的测量。
1、感应外力当薄膜硅受到外力的作用时，由于硅的压电效应，可以产生一定的电势，这个电势的大小与外力的大小成正比例。
因此，薄膜硅可以通过感应外力来实现对外力的测量。
2、转换电信号由于薄膜硅的特殊结构及其与周围环境的转换，薄膜硅可以将外力所产生的电压信号加工转换成电信号，这个电信号可以通过前置放大器进行调制放大，最终将这个电信号离散成数字输出，从而实现对外力大小及其变化的检测。
3、传导电信号薄膜硅还可以传导电信号，将所检测到的外力感应的电信号传到后续的信号处理器中，进行进一步的计算、分析和显示。
薄膜硅压力传感器因其特殊的结构和性能，具有以下几个优点：1、对压力检测精确由于薄膜硅采用了压电效应和电阻对应效应，可以精确测量压力变化，因此，对于压力检测方面，具有高精度和高可靠性。
2、温度稳定性好薄膜硅材料与其它压力传感器材料相比，具有良好的温度稳定性，因此可以适应宽温度范围内的工作环境。
3、结构简单薄膜硅压力传感器的结构相对简单，成本低廉，生产效率高，因此可以大规模用于各种工业应用。
4、使用寿命长薄膜硅材料具有非常高的机械强度，能够耐受一定的冲击和振动，使用寿命长。
结论综上所述，薄膜硅在压力传感器中具有重要的作用和优点。
对于当前工业生产而言，薄膜硅压力传感器是一种高效、准确、稳定的检测仪器，可以广泛应用于各行各业。
纳米薄膜的特性及应用(最全版)PTT文档
4.气敏性
ZnO纳米薄膜气敏性[5]
在室温条件下对20层氧化锌 纳米粒子薄膜进行了气敏性能测 试．图5为敏感元件的灵敏度与不 同链长醇类气体浓度变化的关系 曲线。从图中可以看出．随着气 体浓度增加，元件的灵敏度也相 应增大。对3种醇气氛的灵敏度按 正丙醇、甲醇、乙醇的顺序递减。 这与气体分子的体积和其自身的 推电子效应有关。
图3 多晶硅隧道模型的等效电路
个能带退耦分离造成的。但隧道电流
由于重掺杂多晶纳米薄膜具有较大
带来的压阻效应更显著。重掺杂情况 应变系数和良好的温度特性，是制作
下，多晶纳米薄膜的应变系数比晶粒 力学量传感器的理想压阻材料。
中性区和相应的单晶更大。
3.光电特性
PbSe纳米晶薄膜光电特性[4]
PbSe纳米薄膜的光电导性能采用光脉冲下薄膜的ｉ－t（电阻时 间）曲线表征，如图4所示．可以看出，薄膜在光脉冲信号下具有良 好的光电响应．ＰｂＳｅ纳米晶薄膜在空气中快速退火（３０ｓ）即 可获得光电导效应. 图4（ａ)为空气中薄膜对光脉冲表现慢光电响应 现象,光照取消后，光电流持续１０ｍｉｎ左右才能回到起始电 阻．而在低氧压中退火得到的薄膜（图4（ｂ））则表现出较好的光 电响应,响应时间短，响应度较大（光生电流／暗电流)．
得这9 V到表, 可的 明能薄MP由膜T于（S-电图SA位4明 在M（较sｂ/．室负R）E时能）氧温表够则面化下有表反效现锌对应地出更降较薄醇加好剧膜类的烈光型气而电导响气体致应R敏 具,u响O应元 有2 时稳件 较间定短性，下响降应. 度较大（光生电流／暗电流)．
但隧道电流带来的压阻效应更显著。
2.压阻特性
多晶硅纳米的压阻特性[3]
基于隧道压阻效应的多晶硅压阻特
性的修正模型，等效电阻如图3所示，
PECVD法制备纳米晶粒多晶硅薄膜
第14卷第1期功能材料与器件学报Vol 114,No 112008年2月JOURNAL OF F UNCTI O NAL MATER I A LS AND DE V I CESFeb .,2008文章编号:1007-4252(2008)01-0139-04收稿日期:2007-07-20; 修订日期:2007-09-22基金项目:国家自然科学基金项目(No .60676044);黑龙江省教育厅科学技术研究项目(No .11521215);电子工程黑龙江省高校重点实验室项目(No .DZZ D2006-12);黑龙江大学青年科学基金项目(No .QLZ00514).作者简介:赵晓锋(1980-),男,讲师,博士研究生,主要研究方向:传感器M E MS (E -mail:zxf80310@ ).PEC VD 法制备纳米晶粒多晶硅薄膜赵晓锋1,2,温殿忠1,2(1.黑龙江省普通高等学校电子工程重点实验室,黑龙江大学,哈尔滨150080;2.黑龙江大学,集成电路重点实验室,哈尔滨150080)摘要:采用射频等离子体增强化学气相沉积系统(RF -PECVD )以高纯Si H 4为气源在P 型<100>晶向单晶硅片上、衬底温度600℃、射频(13.56MHz )电源功率50W 时沉积非晶硅薄膜,利用高温真空退火制作纳米晶粒多晶硅薄膜。
采用X 射线衍射仪(XRD )、Ra man 光谱、AF M 测量和分析薄膜微结构及表面形貌,实验结果表明,退火温度为800℃时非晶硅薄膜晶化,形成择优取向为<111>晶向的多晶硅薄膜;退火温度增加,Ra man 谱T O 模和T A 模强度逐渐减弱;AF M 给出800℃退火后薄膜晶粒明显细化,形成由20～40nm 大小晶粒组成的多晶硅薄膜,薄膜晶粒起伏程度明显减弱。
关键词:PECVD;纳米晶粒;非晶硅;多晶硅;高温退火中图分类号:T M614 文献标识码:APrepara ti on of nano -gra i n poly -sili con th i n f il m s by PECVDZHAO Xiao 2feng ,W EN D ian 2zhong(1.Key Laborat ory of Electr onics Engineering,Collage of Heil ongjiang Pr ovince,Heil ongjiangUniversity,Harbin 150080,China;Maj or Laborat ories of integrated circuits,Heil ongjiang University,Harbin 150080,China )Abstract:Adop ted radi o frequency p las ma enhanced che m ical vapor depositi on syste m (RF -PECVD ),and high pure Si H 4as air -s ource separately,s o that deposited polycrystalline silicon thin fil m s on P -type <100>single silicon,when te mperature of underlay is at 600℃and electrical power of e m itting -frequency 13.56MHz is 50W ,adop ted high te mperature and vacuum -annealing t o fabricate a mor phous silicon thin fil m s of nanometer crystalline grains .Took advanced of X -ray D iffracti on Apparatus (XRD )、Ra man Spectru m 、and AF M t o measure and analyze thin -fil m m icr o -structure and surface ap 2pearance .The result of the experi m ent shows that the polycrystalline silicon thin fil m s crystallized,when the annealing te mperature was at 800℃,and then for med <111>polycrystalline silicon thin fil m s of se 2lective better directi on;with increasing te mperature,intensity of Ra man Spectrum T O and T A fil m s weakens gradually;AF M gives that thin -fil m crystalline grains become significantly slender after 800℃annealing,and for med polycrystalline fil m s of grain sizes fr om 20t o 40nm ,up s and downs degree of thin-fil m crystalline grains weakened significantly.Key words:PECVD;nano-grain;a mor phous silicon;polycrystalline silicon;high te mperature an2 nealed0 引言多晶硅薄膜比非晶硅薄膜具有高的载流子迁移率、稳定性,在传感器、微电子、光电子、集成电路等领域具有广泛的应用[1-4]。
硅基压阻式压力传感器工作原理
硅基压阻式压力传感器工作原理硅基压阻式压力传感器是一种常用的压力测量设备，它利用薄膜材料的机械变形特性，将外界施加的压力转化为电信号输出。
本文将详细介绍硅基压阻式压力传感器的工作原理以及其应用领域。
一、硅基压阻式压力传感器的结构与组成硅基压阻式压力传感器由四个主要部分组成：薄膜材料、传感电路、导线和封装壳体。
1. 薄膜材料硅基压阻式压力传感器的核心元件是由硅薄膜组成的压敏电阻器。
薄膜的制备通常采用微电子加工技术，将高纯度的硅片通过化学腐蚀等方法，制作成微米级厚度的薄膜。
2. 传感电路传感电路是将薄膜材料的电阻变化转化为电信号的重要组成部分。
传感电路通常由电桥电路构成，其中包括一个或多个传感电阻和补偿电阻。
3. 导线导线将传感电路连接至外部的电子设备，将传感器的输出信号传递出去。
4. 封装壳体封装壳体是为了保护传感器内部的组件，并提高传感器的可靠性和耐用性。
封装壳体通常由金属或塑料材料制成。
二、硅基压阻式压力传感器的工作原理1. 压力作用下的薄膜变形当外界施加压力作用于硅基压阻式压力传感器时，薄膜材料会发生一定程度的弯曲变形。
这是因为薄膜具有压电效应，当压力施加在薄膜上时，薄膜的形状会发生变化。
2. 电阻的变化薄膜材料的形变会导致材料内部的电阻发生变化。
通常情况下，当薄膜材料被压缩时，电阻值会有所增加；当薄膜材料被拉伸时，电阻值会有所减小。
3. 传感电路的作用传感电路通过连接在传感器上的电桥电路，对电阻值的变化进行检测和测量。
电桥电路通常由一个或多个传感电阻和补偿电阻组成。
当压力作用下，薄膜材料产生形变，导致传感电阻值的变化，进而引起电桥电路失衡。
传感电路通过检测电桥电路失衡的大小，将失衡量转化为电压或电流信号输出。
4. 输出信号的转化传感器的输出信号可以是电压信号或电流信号，其数值与受测压力成正比。
通过对输出信号的测量和计算，可以得到被测压力的实际值。
三、硅基压阻式压力传感器的应用领域硅基压阻式压力传感器具有结构简单、精度高、响应速度快、线性度好等特点，广泛应用于各个领域的压力测量和控制中。
硅压力传感器原理
硅压力传感器原理
硅压力传感器利用硅材料的特性将外部施加的压力转换为电信号。
其工作原理主要有四个步骤：
1. 微机电系统（MEMS）加工：在硅衬底上使用光刻和腐蚀等工艺制作出微型结构，其中包括一个薄膜片和一系列微小孔洞。
2. 变形：当外部施加压力到达传感器薄膜片上时，薄膜发生弯曲变形。
变形的幅度与施加的压力成正比。
3. 电极检测：两个电极被放置在薄膜片的两侧。
当薄膜发生变形时，电极之间的距离改变，导致电阻值的变化。
4. 电信号转换：测量电路读取电极之间的电阻值变化，并将其转换为与施加的压力成比例的电信号。
这个信号可以经过放大或数字化处理，并用于控制或显示设备上。
硅压力传感器具有高灵敏度、宽压力范围、快速响应、较高的精度和可靠性等优点。
它们广泛应用于工业自动化、汽车工程、医疗设备、航空航天等领域中，用于测量液体或气体的压力。
MEMS气体压力传感器的设计与封装研究 开题报告(1)
开题报告MEMS气体压力传感器的设计与封装研究学生姓名：专业班级：机械学号：指导老师：为用扩散方法形成的四个桥臂电阻。
在零压力初始状态时，电桥的输出为：132401234 (1)()()R R R R V R R R R -=++图1 恒压电路原理图 图2恒流电路原理图b.恒流源供电。
采用恒流源供电，桥路连接方法如图2所示。
这时零输出电压为：132400 1234I (2)()R R R R V R R R R -=•+++ 恒流源供电时，输出电压与压敏电阻增量及恒流源电流成正比。
恒流源精度对传感器精度有影响。
这种供电方法的优点是电桥的输出与温度无关，不受温度的影响。
2）压敏电阻的设计压力敏感器件由扩散在硅膜上的四个电阻连成的惠斯顿电桥组成。
电阻的设计直接影响器件的性能。
电阻的阻值范围根据不同的应用场合，从几百欧姆到几千欧姆。
电阻的形状，根据硅膜片的结构和尺寸，一般选用图3所式的两种形状。
电阻的形状确定之后，可用下式计算阻值：图3电阻条常用形状（2）硅膜片上的压阻全桥设计。
硅压阻式压力传感器常用的膜片结构有圆形、方形和矩形三种。
硅膜片的结构不同，在压力作用下，硅膜片上的应力分布也不同，因此，压阻全桥在硅膜片上的设计也不同。
在传统的工业用压阻式压力传感器中，硅膜片用机械研磨方法在硅片背面加工而成(即形成所谓硅杯)。
这种方法加工的硅膜片尺寸较大，一般是直径10mm 左右的圆形硅膜片。
这时，电阻的尺寸可取得较大，电阻位置的偏差影响也比较小。
但是，在集成化和微型化的压力传感器中，硅膜的尺寸大大缩小，电阻值和位置偏差引起的灵敏度偏LPCVD法生长多晶硅离子注入硼退火刻电阻条淀积SiO2Si3O4SiO2光刻蒸铝合金化铝电极光刻硅杯窗口套刻硅杯腐蚀去除SiO2Si3O4切片验收芯片热老化图4 工艺流程图（2）MEMS气体压力传感器的封装对于压力传感器的封装，概括起来，应该满足以下几方面的要求：1）机械上是坚固的，抗振动，抗冲击；2）避免热应力对芯片的影响；3）电气上要求芯片与环境或大地是绝缘的；4）电磁上要求是屏敝的；5）用气密的方式隔离腐蚀气体或流体，或通过非气密隔离方式隔离水气；6）低的价格，封装形式与标准制造工艺兼容。
多晶硅纳米膜欧姆接触特性的研究
多 晶 硅 纳 米 膜 欧 姆 接 触 特 性 的 研 究
崔 虹 云 ， 张 海 丰 ， 吴 云 飞 ， 李祖 君 ， 王 超 ， 董 艳 红
（ １ ． 佳木斯 大学 理学院 ， 黑龙江 佳木斯 １ ５ ４ ０ ０ ７ ； ２ ． 黑龙 江大学， 黑 龙 江 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ０ １ ）
ｏ ｆ ５ 一 ｍｉ ｎ，２ ０ 一 ｍｉ ｎ ａ ｎ ｄ ４ ０ 一 ｍｉ ｎ ａ ｒ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ａ ｎ Ｉ Ｖ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ ｏ ｂ ｔ ａ ｉ ｎ ｅ ｄ ｓ ｈ ｏ ｗｓ ｔ ｈ ｅ ｇ ｏ ｏ ｄ Ｏｈ ｍｓ
ｉ ｎ ｄ ｉ ｃ ａ ｔ ｅ ｓ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ａ ｌ ｕ ｍｉ ｎ ｕ ｍ ｆ ｉ ｌ ｍ ｈ ａ ｓ ａ ｐ ｏ ｌ ｙ ｃ ｒ ｙ ｓ ｔ ａ ｌ ｌ ｉ ｎ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ．Ｂ ｅ ｌ ｏ ｗ ４ ５ ０ ℃ ，ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｎ ｅ ａ ｌ ｉ ｎ ｇ ｔ ｉ ｍｅ
ｃ ｏ ｎ ｔ ａ ｃ ｔ ，ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｉ ｎ ｇ ａ ｌ ｉ ｎ ｅ ａ ｒ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ２ ０ ｍｉ ｎ． Ａｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｓ ｑ ｕ ａ ｒ ｅ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ｇ ｏ ｅ ｓ ｕ ｐ ｔ ｏ １ ｋ Ｑ ，ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｙ ｉ ｎ ｇ ｗｉ ｔ ｈ ｃ ｏ ｎ ｔ ａ ｃ ｔ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ｒ ａ ｔ ｅ ．ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｌ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ｓ ｔ ｏ １ ５／ ， ｍ， ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｎ ｔ ａ ｃ ｔ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ｆ ｏ ｒ ３ ０ Ｑ，
扩散硅压力传感器原理
扩散硅压力传感器原理扩散硅压力传感器是一种常用的压力测量装置，它利用硅材料的特性来实现对压力的测量。
扩散硅压力传感器的原理是利用硅材料的压阻效应来实现对压力的测量，其工作原理如下：1. 压力传感器的结构。
扩散硅压力传感器通常由硅芯片、导电膜和封装壳体组成。
硅芯片是传感器的核心部件，它通常采用单晶硅制成，具有良好的机械性能和化学稳定性。
导电膜是用于测量电阻值的部件，它通常采用金属材料制成，能够与硅芯片形成良好的电接触。
封装壳体则用于保护传感器内部结构，同时也可以起到固定和连接的作用。
2. 压力传感器的工作原理。
当外界施加压力到传感器上时，硅芯片会产生微小的变形，这种变形会导致硅芯片内部应力的变化，从而改变硅芯片的电阻值。
导电膜可以通过测量硅芯片的电阻值来间接测量外界施加到传感器上的压力大小。
传感器内部的电路会将电阻值转换为相应的电压信号，然后输出给外部的测量设备进行显示和记录。
3. 压力传感器的特点。
扩散硅压力传感器具有灵敏度高、稳定性好、响应速度快、温度影响小等特点。
由于硅材料的优良特性，使得扩散硅压力传感器在工业自动化控制、航空航天、医疗器械等领域得到广泛应用。
4. 压力传感器的应用。
扩散硅压力传感器广泛应用于各种压力测量场合，如液压系统、气动系统、汽车制动系统、工业流体控制系统等。
在这些应用场合中，扩散硅压力传感器能够准确、稳定地测量各种压力信号，并将其转换为标准的电信号输出，为工程控制和管理提供了重要的数据支持。
总结，扩散硅压力传感器是一种应用广泛的压力测量装置，其原理简单清晰，具有灵敏度高、稳定性好等特点，适用于各种工业领域的压力测量和控制。
随着科技的不断发展，扩散硅压力传感器的性能将会进一步提升，应用领域也会更加广泛。
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本科学生毕业论文论文题目：纳米多晶硅薄膜压力传感器研究学院：电子工程学院年级：2009级专业：电子科学与技术（微电子）姓名：学号：20095109指导教师：赵晓锋2013 年 5 月 10 日摘要半导体压力传感器在现代社会生活中具有广泛的应用，1954年，美国贝尔实验室的C.S.Smith发现了锗与硅的压阻效应，在单晶硅衬底上基于压阻效应实现扩散硅压力传感器制作。
20世纪80年代开始，纳米量级薄膜因其特殊的晶格结构，受到广泛关注。
为进一步提高传感器特性，寻求具有显著压阻效应的新型纳米材料成为改善传感器特性的关键。
其中，纳米多晶硅薄膜是膜厚接近或小于100μm的多晶硅薄膜，研究表明纳米多晶硅薄膜表现出比其他常规多晶硅薄膜更为优越的压阻特性，应变因子可达较高；应变因子温度系数小，电阻温度系数可小。
这对发展高灵敏、宽工作温度范围、低温漂的低成本压力传感器具有极其重要的应用价值。
本文通过分析已有的采用LPCVD方法在<100>晶向单晶硅衬底上制备纳米多晶硅薄膜特性，阐述纳米多晶硅薄膜导电机理，采用有限元分析法研究薄膜厚度、硅膜形状、压敏电阻位置等参数对应变因子影响问题，给出高应变因子纳米多晶硅薄膜优化的工艺条件。
在此基础上，封装、测试采用MEMS技术在<100>晶向单晶硅衬底上设计、制作基于纳米多晶硅薄膜压力传感器，实现对外加压力检测，实验结果表明：关键词纳米多晶硅薄膜；压力传感器；灵敏度；应变因子Abstract注：空一行Abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract.(英文摘要内容必须与中文摘要完全对应。
英文摘要采用Times New Roman小四号字书写，毕业论文、毕业设计行与行之间、段落和层次标题以及各段落之间均为1.5倍行距。
) 注：1. 严禁采用翻译软件直接翻译；2. 英文摘要与中文摘要内容要对应；3. 英文摘要与英文关键词之间空两行。
Key words注：空一行K ey words;k ey words; key words(英文关键词内容必须与中文关键词完全对应。
英文关键词采用Times New Roman小四号字书写，毕业论文、毕业设计行与行之间、段落和层次标题以及各段落之间均为1.5倍行距。
关键词与关键词之间用“;”隔开)注：1. 英文关键词与中文关键词内容要对应；2. 关键词首行缩进2字符，第一个关键词第一字母大写；其余关键词小写。
目录摘要 ............................................................................................................................................ I Abstract ....................................................................................................................................II第一章绪论 (1)1.1传感器的现状及发展趋势 (1)1.2 MEMS技术 (1)1.3 压力传感器发展现状 (2)1.4 纳米多晶硅薄膜的特性 (5)1.5本章小结 (6)第二章纳米多晶硅薄膜压力传感器基本结构及工作原理 (7)2.1 半导体的压阻效应 (7)2.1.1压阻效应 (7)2.1.2压阻系数 (8)2.2纳米多晶硅薄膜压力传感器基本结构 (10)2.3纳米多晶硅薄膜压力传感器工作原理 (10)2.4本章小结 (13)第三章纳米多晶硅薄膜压力传感器设计与仿真 (14)3.1有限元法简介 (14)3.2硅膜形状 (15)3.2.1圆形硅膜 (15)3.2.2 方形硅膜 (16)3.3硅膜厚度 (17)3.4电阻布局 (18)3.5本章小结 (21)第四章纳米多晶硅薄膜压力传感器芯片制作与封装 (22)4.1纳米多晶硅薄膜压力传感器芯片制作工艺 (22)4.2纳米多晶硅薄膜压力传感器芯片版图 (24)4.2.1三级标题 (24)4.2.2 三级标题 (24)4.3纳米多晶硅薄膜压力传感器芯片封装 (24)4.3.1三级标题 (24)4.3.2三级标题 (24)4.4 本章小结 (24)第五章纳米多晶硅薄膜压力传感器测试结果分析 (26)5.1 静态特性 (26)5.1.1 线性度 (26)5.1.2 重复性 (27)5.1.3 迟滞 (27)5.1.4 准确度 (27)5.1.5 灵敏度 (28)5.2 测试系统与测试方法 (28)5.3测试结果与分析 (29)5.4 本章小结 (34)结论 (35)参考文献 (36)致谢 (37)第一章绪论1.1 传感器的现状及发展趋势传感器是一个能将被测物理量（力、光、声、磁和电等）转换为与之有对应关系的电量信号输出，以实现信息的传输、检测、记录、显示等功能的完整的系统或装置。
传感器是人们获取各种信息的有效工具；是当代测量技术和自动化系统的重要技术，也就是说现代每项科学技术都与传感器的发展有着密切的关系。
现代传感器正逐步向微型化、智能化、集成化和高准确度方向发展。
随着新技术、新材料、新工艺的发展，传感器的制造成本逐步降低，性能指标逐步提高，应用领域不断扩大。
在我国现代化建设中传感器的应用日益广泛，在国民经济的各个领域也起到了越来越重要的角色[1]。
传感器的种类繁多，分类方法各有不同，按力敏元件的种类可分为电阻式，电感式，电容式和电压与电流式传感器。
根据工作原理及应用领域可分为：力电传感器（将力或加速度等非电信号物理量转化成易测量的电压或电流的装置）、流量传感器（将流量或速度等物理量转化成易测量的电流或电压的装置）、热电传感器（通过热敏元件将温度变化转化为电压、电流变化的装置）、电容式传感器（通过电容器把被测量的物理量转化为电信号的装置）、光电传感器（利用光电管或光敏电阻，将光信号转换为电信号的装置）。
如今，传感器技术已经发展到比较高的水平，而我国在传感器的研究和产品开发方面与世界先进水平还有一定的差距。
但坚信，随着我国科学技术的提高，一定会赶超世界先进水平。
1.2 MEMS技术MEMS(Micro electric-mechanical Systems)即微型电子机械系统，是在集成电路生产技术和专用的微机电加工技术的基础上发展起来的高新技术。
完整的MEMS一般是由微传感器、微执行器、信号处理和控制电路、通讯接口和电源等部件组成的一体化的微型器件系统，其中微传感器用于感知外界信息，如力学、热学、光学、电磁学、化学等信号，微执行器用于控制对象[2]，MEMS系统的尺寸通常在微米和毫米量级。
MEMS 技术是对传统机械加工技术的一种革新，MEMS器件可以做的很小，集成度很高，可以批量生产，大大降低了机电系统的成本，可以工作在很多微小尺寸的场合；也可以嵌入大尺寸机电系统中，极大的提高系统的自动化、集成化、智能化以及可靠性水平。
MEMS类传感器是近年来广泛应用的一类传感器。
与传统的各种类型的传感器相比，MEMS传感器具有体积小、重量轻、耗能低、惯性小、可靠性高、响应时间短等优点。
另外，由于应用了十分成熟的集成电路技术和硅微加工工艺，可以制造出高集成度、高可靠性、稳定性的传感器，适合于大批量生产，大幅降低传感器的生产成本。
MEMS类传感器在航空、航天、汽车电子、生物、医疗、环境监测、工业自动化、军事等几乎人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。
1.3 压力传感器发展现状现代传感器技术，是指以硅材料为基础（因为硅既有优良的电性能，又有极好的机械性能），采用微米(1μm~1mm)级的微机械加工技术和大规模集成电路工艺来实现各种仪表传感器系统的微米级尺寸化[3]。
压力传感器是使用最广泛的一种传感器。
它是把压力转换成电信号的传感器。
传统的压力测量方法，是利用弹性元件的形变和位移来表示。
他们体积大、笨重、输出非电量。
随着微电子技术的发展，利用半导体材料的压阻效应和良好的弹性，用集成电路工艺和硅的微机械加工技术研制出了固态半导体压力传感器。
他们具有体积小、重量轻、灵敏度高、功耗低、便于集成等优点，发展十分迅速，应用也很广泛[4]。
半导体压力传感器按照材料和工艺主要分为：扩散硅压力传感器、多晶硅压力传感器、SOI(Silion on Insulator)单晶硅压力传感器、石英压力传感器、溅射合金薄膜压力传感器、陶瓷厚膜压力传感器和光纤压力传感器等等。
其中扩散硅压力传感器、多晶硅压力传感器、SOI单晶硅压力传感器为具有代表性的传感器。
扩散硅压力传感器采用扩散技术在硅膜片上制作力敏电阻在硅片上，并组成差动全桥电路。
该元件直接作为压力传感器承受压力的弹性膜片，又起到转换压力为电信号的作用，是硅膜片具有感受和转换压力的功能。
具有灵敏度高、生产成本低的特点。
SOI(Semiconductor on Insulator)压力传感器采用绝缘体上半导体膜外延技术，在绝缘衬底上外延生长单晶硅、多晶硅薄膜作为力敏元件。
它具有介质隔离、寄生电容小和集成度高等优点。
纳米多晶硅薄膜压力传感器是采用单晶硅做衬底，首先在衬底上热氧化生长一层SiO2膜作为隔离层。
然后用LPCVD法淀积多晶硅，掺杂杂质后，制成多晶硅电阻，将四个多晶硅应变电阻连成差动全桥电路。
该种传感器具有温度特性好，生产成本低的特点[4]2008年，《半导体学报》报道黑龙江大学研制出纳米多晶硅薄膜压力传感器[5]，图1-1给出了该传感器芯片照片。
采用LPCVD法在衬底温度620 ℃时制备纳米多晶硅薄膜，基于MEMS 技术在方形硅膜不同位置制作由4个薄膜厚度为63.0nm的掺硼纳米多晶硅薄膜电阻构成惠斯通电桥结构，实现对外加压力的检测。
实验结果表明，当硅膜厚度75μm时，纳米多晶硅薄膜压力传感器在恒压源5.0V 供电时，满量程(160kPa ) 输出为24.235mV，灵敏度为0.151mV/ kPa。