【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种压力传感器，具体来说，涉及一种压阻式压力传感器。
技术介绍
随着半导体技术的发展，以扩散硅压阻式压力传感器为代表的压力传感器凭借体积小，动态性能优良，工艺简单等特点得到广泛应用。但是，压阻式压力传感器的压阻系数随温度变化的影响大，导致压力传感器的灵敏度漂移大，温度特性差。因此在实际的应用中，必须对压阻传感器进行温度补偿，最终使得压力传感器输出与输入之间有良好的线性关系。目前,技术上已采用了很多种硬件补偿方法和软件补偿方法来减小压阻传感器的温漂。但是，硬件补偿因为调试困难，精度差等不利于工程的应用；软件补偿主要通过查表法、神经网络法、曲面拟合等，需要占用很大的内存空间。现有技术中没有明确传感器输出电压随温度和压力两个变量的关系，技术人员难以在任意温度下，获知输出电压和压力的对应关系。因此搞清楚压敏电阻随温度和压力两个变量的变化关系十分重要。
技术实现思路
技术问题：本专利技术所要解决的技术问题是：提出一种压阻式压力传感器，使得在各种温度和压力下，测量传感器的压阻系数和压敏电阻更加快速和准确。技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种压阻式压力传感器，该传感器包括四个阻值相等的压敏电阻、玻璃层和键合在玻璃层上的单晶硅层，单晶硅层包含真空腔、位于真空腔正上方的单晶硅薄膜，以及位于真空腔周边的固支梁，单晶硅薄膜呈正方形；四个压敏电阻分别位于单晶硅薄膜四条边的中心处
【技术保护点】
一种压阻式压力传感器，其特征在于，该传感器包括四个阻值相等的压敏电阻、玻璃层(1)和键合在玻璃层(1)上的单晶硅层，单晶硅层包含真空腔(2)、位于真空腔(2)正上方的单晶硅薄膜(3)，以及位于真空腔(2)周边的固支梁(4)，单晶硅薄膜(3)呈正方形；四个压敏电阻分别位于单晶硅薄膜(3)四条边的中心处，其中两个相对的压敏电阻平行于单晶硅薄膜(3)的边沿，另两个相对的压敏电阻垂直于单晶硅薄膜(3)的边沿，垂直于单晶硅薄膜(3)边沿的两个压敏电阻分别位于单晶硅薄膜(3)上，平行于单晶硅薄膜(3)边沿的两个压敏电阻分别位于固支梁(4)顶面，四个压敏电阻构成惠斯通电桥；该压敏电阻的压阻系数π(N,T)满足式(1)：π(N,T)＝P(N,T)π(300K) 式(1)其中，P(N,T)表示压力传感器的压阻因素，P(N,T)为关于费米卷积的函数；N表示压敏电阻的掺杂浓度，T表示温度，π(300K)表示温度为300K时压敏电阻的压敏系数，K表示温度单位开尔文。
【技术特征摘要】
1.一种压阻式压力传感器，其特征在于，该传感器包括四个阻值相等的压
敏电阻、玻璃层(1)和键合在玻璃层(1)上的单晶硅层，单晶硅层包含真空腔
(2)、位于真空腔(2)正上方的单晶硅薄膜(3)，以及位于真空腔(2)周边的
固支梁(4)，单晶硅薄膜(3)呈正方形；四个压敏电阻分别位于单晶硅薄膜(3)
四条边的中心处，其中两个相对的压敏电阻平行于单晶硅薄膜(3)的边沿，另
两个相对的压敏电阻垂直于单晶硅薄膜(3)的边沿，垂直于单晶硅薄膜(3)边
沿的两个压敏电阻分别位于单晶硅薄膜(3)上，平行于单晶硅薄膜(3)边沿的
两个压敏电阻分别位于固支梁(4)顶面，四个压敏电阻构成惠斯通电桥；
该压敏电阻的压阻系数π(N,T)满足式(1)：
π(N,T)＝P(N,T)π(300K) 式(1)
其中，P(N,T)表示压力传感器的压阻因素，P(N,T)为关于费米卷积的函数；
N表示压敏电阻的掺杂浓度，T表示温度，π(300K)表示温度为300K时压敏电
阻的压敏系数，K表示温度单位开尔文。
2.按照权利要求1所述的压阻式压力传感器，其特征在于，所述的压敏电阻
为P型硅掺杂或者N型硅掺杂。
3.按照权利要求1所述的压阻式压力传感器，其特征在于，所述的P(N,T)依
照式(2)确定：
P(N,T)=300TF′s+(1/2)(EF/kBT)Fs+(1/2)(EF/kBT)]]> 式(2)
式中，Fs+(1/2)表示费米卷积，费米卷积的定义由式子(3)确定；F′s+(1/2)表示
Fs+(1/2)的导数；EF表示压敏电阻的费米能量，费米能量EF满足式(4)；kB表
示玻尔兹曼常数，kB＝1.3806565*10-23J/K；
∫0∞Es+(1/2)1+exp(E-EF/kBT)dE=Fs+(1/2)(EFkBT)·(kBT)s+(3/2)]]> 式(3)
N=υ2π2(md*kBTh...
【专利技术属性】
技术研发人员：聂萌，秦晓霞，高艳，黄庆安，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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