MEMS壓力傳感器的新突破

　　日前，一支來自新加坡一家微電子研究所A*STAR的團(tuán)隊(duì)制作出一種小型的傳感器，這種傳感器將一個(gè)穩(wěn)定的膜片與易傳感的硅納米線結(jié)合在一起，從而使得MEMS壓力傳感器可以更穩(wěn)定耐用，適用于醫(yī)療器械。

　　原則上來講，設(shè)計(jì)一個(gè)小型的壓力傳感器是很簡(jiǎn)單的：一個(gè)壓力變形隔膜嵌入一個(gè)壓敏電阻器就可以了，這個(gè)壓敏電阻器必須是由硅納米線等會(huì)由壓力引起抗電阻性變化的材料制成。但事實(shí)上卻會(huì)出現(xiàn)問題，包括電路設(shè)計(jì)和和脆弱的組件，任何地方出現(xiàn)差錯(cuò)都是商用傳感器的致命傷。

　　由于這個(gè)隔膜必須將很小的壓力變化傳到到壓敏電阻器，同時(shí)要抵抗變形和破損，因此，這個(gè)隔膜材料的選擇就顯得至關(guān)重要。于是羅和他的同事們想到用二氧化硅來展現(xiàn)完美的壓力傳感性能。然而，二氧化硅雖有優(yōu)越的傳感性能，但也不能戰(zhàn)勝易彎曲性這個(gè)弱點(diǎn)。所以，羅將解決方案改為用雙層的二氧化硅，同時(shí)將壓阻式的硅納米線放在兩者中間，頂層再加一層性能穩(wěn)定的氮化硅。

　　通過蝕刻氮化硅和變化厚度、調(diào)整硅納米線，這個(gè)團(tuán)隊(duì)最終發(fā)現(xiàn)了最優(yōu)的組合。最后的傳感器成功地滿足了抵抗變形和機(jī)械損壞的同時(shí)仍然可以提供在壓力感應(yīng)下電輸出的線性變化，符合高精度的醫(yī)療器械應(yīng)用要求。

　　這個(gè)團(tuán)隊(duì)的主要目標(biāo)是制造出一種可植入的微型醫(yī)療設(shè)備，盡管要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)還需要依靠廣泛的電路研究和測(cè)試。