跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(216.73.216.134) 您好!臺灣時間:2025/11/20 07:49
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:黃信愷
研究生(外文):Huang Hsin-Kai
論文名稱:複合式隔膜壓力感測器的研製
論文名稱(外文):Mico Pressure Sensor
指導教授:陳建瑞陳建瑞引用關係
指導教授(外文):Jiann-Ruey Chen
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:材料科學工程學系
學門:工程學門
學類:材料工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2001
畢業學年度:89
語文別:中文
中文關鍵詞:感測器
外文關鍵詞:Pressure Sensor
相關次數:
  • 被引用被引用:0
  • 點閱點閱:161
  • 評分評分:
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
本論文是利用體微加工技術,在n-type 矽晶圓上製作出隔膜(Diaphragm),並於隔膜上利用離子佈植法植入硼以製作壓電阻,壓電阻則佈局成惠司通電橋的形式。當隔膜受到應力後,壓電阻的阻值產生變化,再加上惠司通電橋將其訊號放大,藉由量測其輸出電壓的變化,間接可得知所受的壓力大小。
於隔膜設計方面,為了使元件有良好的靈敏度,故必須同時兼顧隔膜的特性與壓阻體的性質,為了達到此要求,所以本實驗分別利用了氮化矽與複晶矽來製作隔膜,以得知不同材料的隔膜,對感測器靈敏度的影響,並採用單晶矽來做壓阻體,使其經由退火方式,讓受離子佈植破壞後的晶格回復,讓壓阻性質變好,以提升靈敏度。並利用深度尺的設計與等速蝕刻的特性,來控制隔膜的厚度。
在阻擋層的研究方面,使集結式電漿輔助化學氣相沈積系統(PECVD)所長出來的氮化矽薄膜,經由不同溫度的退火,並做蝕刻阻擋測試,利用化學分析電子儀(ESCA)與多功能掃描探針顯微鏡(AFM),來分析及觀察造成其阻擋蝕刻性質改變的原因。
吾人以佈植的濃度為51013 cm-2來製作壓阻體,分別各置於5m﹑10m﹑15m的隔膜上,比較其靈敏度的變化。

總目錄………………………….……….….Ⅰ
表目錄…………………………………..….Ⅲ
圖目錄………………………….……….….Ⅳ
第一章 緒論………………………………1
第一節 前言…………………………..1
第二節 理論架構…………………...…4
第三節 研究動機…………………..…11
第二章 實驗內容…………………...……13
第一節 實驗設計……………………13
第二節 儀器設備與裝置………..……18
第三節 實驗步驟……………………22
第三章 結果與討論…………………...…29
第一節 壓阻區的離子佈植與退火…….29
第二節 KOH對Si的蝕刻特性……..….32
第三節 蝕刻阻擋層的性質討論………34
第四節 製程問題與改良……………..37
第五節 測量結果……………………38
第四章 結論……………………………..40
參考文獻…………………………………...42

1. 邢泰剛,吳國靜, ”矽壓組式壓力微感測器在工業壓力與流量測量之應用及發展” 工業材料126期, p.139
2. Burns, V.:”Microelectromechanical Systems (MEMS) and SPC Market Study”, mst news, 1994 (10), p.4
3. Zacheja, J. et al. ”thermopneumatically Actuated Microvalves And Integrated Electro-Fluidic Circuits”, Proc. of MEDTECH’95, Berlin, 1995
4. 黃淳權 譯”微機電概論”, p.30-31
5. C. S. Smith, “Piezoresistance Effect in Germanium and Silicon” Physics Review, 94, p.42, 1954
6. C. Herring “Transport Properties of a many —valley Semiconductor” Bell System Technology Journal, 34, p.237, 1955
7. Pfann, W. G. and Thurston, R. N., “Semiconducting Stress Transducers Utilizing the Transverse And Shear Piezoresistance Effects”, Journal of Applied Physics, Vol. 32, p.2008-2019, 1961
8. O. N. Tufte, P. W. Chapman, D. long, “Silicon Diffued-Element Piezoresistive Diaphragms” Journal of Applied Physics, Vol.33, No.11, p.3322, 1962
9. O. N. Tufte, E. L. Stelzer, “Piezoresistive Properties of Silicon Diffused Layers”, Journal of Applied Physics, Vol.34, No.2, p.313 , 1963
10. P. J. French, A. G. R. Evans, “polycrystalline silicon strain sensors”, Sensors and Actuators, A8, p.219-225, 1985
11. Samuel K. Clark and Kensall D. Wise, “Pressure Sensitivity in Anisotropically Etched Thin-Diaphragm Pressure Sensors”, IEEE Transactions on Electron Devices,Vol.ED-26, No.12, p.1887, 1979
12. Folkmer, B., Steiner, P. and Lang, W., “A Pressure Sensor Based on a Nitride Membrane Using Single-Crystalline Piezoresistors”, Sensors and Actuators, A54, p488-492, 1996
13. Li Cao, Tae Song Kim, Susan C. Mantell, Dennis L.Polla, “Simulation and Fabrication of Piezoresistive Membrane Type MEMS Strain Sensors”, Sensors and Actuators 80(2000), p.273-279
14. H. Ohji, P. J. French, K. Tsutsumi , “Fabrication of Mechanical Structure and P-type Silicon using electrochemical etching” , Sensors and Actuators 82(2000), p.245-248
15. S. M. Sze , “Semiconductor Sensors” p46-48, 1994
16. S. M. Sze , “Semiconductor Sensors” p58, 1994
17. S. Middlhoek, S. A. Audet; “Silicon Sensors for Mechanical Signals” ; Silicon Sensors, Chap. 3 ;Academic Press; 1989
18. S. M. Sze , “Semiconductor Sensors” p166-169, 1994
19. S. M. Sze , “Semiconductor Sensors” p181, 1994
20. L.J. Yang and P.Z. Chang, “A Method Using V-Grooves to Monitor the Thickness of Silicon Membrane with μm Resolution”, J. Micromech. Microeng., v.8, n.3, pp. 182-187 (1998).
21. Marc Madou, “Fundamentals of Microfabrication” P174-175,1997
22. 張俊彥, 積體電路製程及設備技術手冊, p236-268, 1997
23. Marc Madou, “Fundamentals of Microfabrication” P256,1997

QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top