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[摘 要]在信息社会里，人们为了促进社会生产力的向前发展，需要用传感器来检测许多非电量信息，如压力、流量等等。从气压计等简单的指示测量到航空航天等特殊条件和环境下的高可靠、高精度压力监测控制，其关键部件的压力传感器起决定性作用。
中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1009-914X（2013）21-0000-00
1 引言
传感器技术是当代信息社会的重要技术基础，当代信息技术系统的功能和质量由传感器的数量、质量直接决定。电子技术、大规模集成电路技术等新技术的发展，都为研制新一代传感器提供了便利的条件。目前应用极为普遍的测量和控制仪器必须用的元器件就是压力传感器。随着微电子技术的发展，医疗卫生、工业监控、航空航天等各个领域都能用到硅压力传感器[1]。
2 国内压力传感器的发展状况
2.1 多晶硅高温压力传感器
国内很多大学都研制出了如图1-1所示压力传感器结构，下图是一个高温压力传感器，衬底为单晶硅片，生长一层SiO2，再用LPCVD淀积一层未掺杂的多晶硅薄膜，然后进行硼离子注入掺杂，再经过干法刻蚀形成4个多晶硅电阻。室温输出灵敏度为8.39mV/kPa；在0～6MPa压力范围内，输出非线性小于1. 38%，迟滞优于0.098%；在室温至400℃范围内，电阻温度系数为0.089%/℃，灵敏度温度系数为-0.12%/℃。
2.2 MOS电容型压力传感器
图1-2给出的是厦门大学研制的MOS压力传感器。整个芯片尺寸为600μm×1050μm，栅极膜片尺寸为200μm×200μm，其成品外形尺寸约为10mm×5mm×3mm。栅极与氧化物层之间有一个空气间隙（约为0.5μm）当压力施加于膜片时，膜片发生变形，并引起栅极电容的变化[2]。
2.3 压阻式压力传感器
2005年10月份，河北工业大学和天津大学联合研制的压力传感器结构如图1-3所示，该传感器的量程为0～1.0MPa，最高使用温度为220℃，灵敏度为200～240mV/（V·MPa）左右。
3 国外压力传感器的发展状况
3.1 德国研制的一种压阻式压力传感器
SOI高溫压力传感器
2005年9月，德国柏林科技大学研制的一种SOI结构压阻式压力传感器如图1-4所示。动态谐振频率50Hz，灵敏度为3V/（V·Pa），测量范围±1kPa。
3.2 挪威研制的医用压力传感器
2005年11月，挪威奥斯陆大学研制了一种压阻式压力传感器，可以治疗脑积水。尺寸可达到700μm×700μm，器件厚度为670μm，但是真正工作的部分，只是最上表面的5μm薄层，如图1-5所示[3]。
传感器可以通过手术植入到导管中，连接大脑和电子模块的导管可以通过植入到导管壁中来实现，电子模块植入皮肤内，可以通过体外的无绳设备来驱动和记录数据，图1-6给出了该传感器的工作原理图。
3.3 瑞士研制的悬浮栅电容式压力传感器
2006年1月瑞士联邦技术研究所研制的一种聚酰亚胺做牺牲层的悬浮栅压力传感器。该传感器利用漏极电流完成压力监测，提高了灵敏度，其电流数量级比以往的电容电流的数量级提高了103倍[4]。
4 压力传感器的发展趋势和动向
当今世界各国压力传感器的研究领域十分广泛，几乎渗透到了各行各业，但归纳起来主要有以下几个趋势：
（1）集成化
压力传感器已经越来越多的与其它测量用途的传感器集成在一起，形成测量和控制系统。
（2）小型化
这种小型传感器可以工作在极端恶劣的环境下，只需要很少的保养与维护，对周围的环境影响也很小，而且可以放置在人体的各个重要器官中收集资料，不影响人的正常生活。
（3）广泛化
压力传感器已经从单纯机械行业向其它各个领域扩展。例如：汽车电子系统、医疗仪器和能源环境控制系统等等。
（4）智能化
由于集成化的出现，在生产制造集成电路时可添加一些微处理器，使得传感器具有自动补偿、通讯、自诊断和逻辑判断等功能。
（5）标准化
传感器的设计与制造已经形成了一定的行业标准。如ISO国际质量体系；美国的AN-SI、ASTM标准以及日本的JIS标准[5]。
参考文献
[1] 贺水燕，彭万里.硅集成压力传感器设计[J].湘潭师范学院学报（自然科学版），2002，24（3）：64-66.
[2] 李戎.压力传感器的现状及发展趋势[J].西安工业学院学报，2002，22（3）：241-243.
[3] 薛伟，王权，丁建宁等.基于MEMS技术的超微压压力传感器研究进展[J].农业机械学报，2006，37（3）：157-159.
[4] 张晓群，吕惠民.压力传感器的发展、现状与未来[J].半导体杂志， 2000，25（1）：47-50.
[5] 张鑫，郭清南，李学磊.压力传感器研究现状及发展趋势[J].电机电器技术，2004，（4）：5-29.
中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1009-914X（2013）21-0000-00
1 引言
传感器技术是当代信息社会的重要技术基础，当代信息技术系统的功能和质量由传感器的数量、质量直接决定。电子技术、大规模集成电路技术等新技术的发展，都为研制新一代传感器提供了便利的条件。目前应用极为普遍的测量和控制仪器必须用的元器件就是压力传感器。随着微电子技术的发展，医疗卫生、工业监控、航空航天等各个领域都能用到硅压力传感器[1]。
2 国内压力传感器的发展状况
2.1 多晶硅高温压力传感器
国内很多大学都研制出了如图1-1所示压力传感器结构，下图是一个高温压力传感器，衬底为单晶硅片，生长一层SiO2，再用LPCVD淀积一层未掺杂的多晶硅薄膜，然后进行硼离子注入掺杂，再经过干法刻蚀形成4个多晶硅电阻。室温输出灵敏度为8.39mV/kPa；在0～6MPa压力范围内，输出非线性小于1. 38%，迟滞优于0.098%；在室温至400℃范围内，电阻温度系数为0.089%/℃，灵敏度温度系数为-0.12%/℃。
2.2 MOS电容型压力传感器
图1-2给出的是厦门大学研制的MOS压力传感器。整个芯片尺寸为600μm×1050μm，栅极膜片尺寸为200μm×200μm，其成品外形尺寸约为10mm×5mm×3mm。栅极与氧化物层之间有一个空气间隙（约为0.5μm）当压力施加于膜片时，膜片发生变形，并引起栅极电容的变化[2]。
2.3 压阻式压力传感器
2005年10月份，河北工业大学和天津大学联合研制的压力传感器结构如图1-3所示，该传感器的量程为0～1.0MPa，最高使用温度为220℃，灵敏度为200～240mV/（V·MPa）左右。
3 国外压力传感器的发展状况
3.1 德国研制的一种压阻式压力传感器
SOI高溫压力传感器
2005年9月，德国柏林科技大学研制的一种SOI结构压阻式压力传感器如图1-4所示。动态谐振频率50Hz，灵敏度为3V/（V·Pa），测量范围±1kPa。
3.2 挪威研制的医用压力传感器
2005年11月，挪威奥斯陆大学研制了一种压阻式压力传感器，可以治疗脑积水。尺寸可达到700μm×700μm，器件厚度为670μm，但是真正工作的部分，只是最上表面的5μm薄层，如图1-5所示[3]。
传感器可以通过手术植入到导管中，连接大脑和电子模块的导管可以通过植入到导管壁中来实现，电子模块植入皮肤内，可以通过体外的无绳设备来驱动和记录数据，图1-6给出了该传感器的工作原理图。
3.3 瑞士研制的悬浮栅电容式压力传感器
2006年1月瑞士联邦技术研究所研制的一种聚酰亚胺做牺牲层的悬浮栅压力传感器。该传感器利用漏极电流完成压力监测，提高了灵敏度，其电流数量级比以往的电容电流的数量级提高了103倍[4]。
4 压力传感器的发展趋势和动向
当今世界各国压力传感器的研究领域十分广泛，几乎渗透到了各行各业，但归纳起来主要有以下几个趋势：
（1）集成化
压力传感器已经越来越多的与其它测量用途的传感器集成在一起，形成测量和控制系统。
（2）小型化
这种小型传感器可以工作在极端恶劣的环境下，只需要很少的保养与维护，对周围的环境影响也很小，而且可以放置在人体的各个重要器官中收集资料，不影响人的正常生活。
（3）广泛化
压力传感器已经从单纯机械行业向其它各个领域扩展。例如：汽车电子系统、医疗仪器和能源环境控制系统等等。
（4）智能化
由于集成化的出现，在生产制造集成电路时可添加一些微处理器，使得传感器具有自动补偿、通讯、自诊断和逻辑判断等功能。
（5）标准化
传感器的设计与制造已经形成了一定的行业标准。如ISO国际质量体系；美国的AN-SI、ASTM标准以及日本的JIS标准[5]。
参考文献
[1] 贺水燕，彭万里.硅集成压力传感器设计[J].湘潭师范学院学报（自然科学版），2002，24（3）：64-66.
[2] 李戎.压力传感器的现状及发展趋势[J].西安工业学院学报，2002，22（3）：241-243.
[3] 薛伟，王权，丁建宁等.基于MEMS技术的超微压压力传感器研究进展[J].农业机械学报，2006，37（3）：157-159.
[4] 张晓群，吕惠民.压力传感器的发展、现状与未来[J].半导体杂志， 2000，25（1）：47-50.
[5] 张鑫，郭清南，李学磊.压力传感器研究现状及发展趋势[J].电机电器技术，2004，（4）：5-29.