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1、毕业设计指导课论文14MEMS传感器的现状及发展前景摘要：MEMS传感器是随着纳米技术的发展而兴起的新型传感器,具有很多新的特性,相对传统传感器其具有更大的优势。在追求微型化的当代,其具有良好的发展前景,必将受到各个国家越来越多的重视。文章首先介绍了MEMS传感器的分类和典型应用,然后着重对几个传感器进行了介绍,最后对MEMS传感器的发展趋势与发展前景进行了分析。关键词：MEMS传感器;加度计;陀螺仪;纳米技术;微机构;微传感器14StatusandDevelopmentProspectofMEMSSensorsAbstract:MEMSsensorisanewtypeofsensorwith
2、thedevelopmentofnanotechnology.Ithasmanynewfeatures,whichhasagreatadvantageovertraditionalsensors.Inthepursuitofminiaturizationofthecontemporary,itsgoodprospectsfordevelopment,willbesubjecttomoreandmoreattentioninvariouscountries.Firstly,theclassificationandtypicalapplicationofMEMSsensorareintroduce
3、d.Then,severalsensorsareintroduced.Finally,thedevelopmenttrendanddevelopmentprospectofMEMSsensorareanalyzed.14Keywords:MEMSsensor;accelerometer;gyroscope;nanotechnology;micro-mechanism;micro-sensor14目录一、引言4二、背景51.MEMS技术的发展51.1MMES技术发展的浪潮52.目前已有的MEMS传感器52.1MEMS加速度计52.2微压力传感器62.3MEMS陀螺72.4微气体传感器7三、结语8
4、参考文献914一、引言MEMS传感器是采用微机械加工技术制造的新型传感器,是MEMS器件的一个重要分支。1962年,第一个硅微型压力传感器的问世开创了MEMS技术的先河,MEMS技术的进步和发展促进了传感器性能的提升。作为MEMS最重要的组成部分,MEMS传感器发展最快,一直受到各发达国家的广泛重视。美、日、英、俄等世界大国将MEMS传感器技术作为战略性的研究领域之一,纷纷制定发展计划并投入巨资进行专项研究。随着微电子技术、集成电路技术和加工工艺的发展,MEMS传感器凭借体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、灵敏度高、易于集成以及耐恶劣工作环境等优势,极大地促进了传感器的微型化、智能化、多功能化和
5、网络化发展。MEMS传感器正逐步占据传感器市场,并逐渐取代传统机械传感器的主导地位,已得到消费电子产品、汽车工业、航空航天、机械、化工及医药等各领域的青睐。本文首先介绍了MEMS传感器的产品分类和典型应用。其次,从类别、工艺技术、性能指标、新型材料、最新产品及应用等方面详细阐述了MEMS压力传感器、加速度计和陀螺仪的研究现状。最后,对MEMS传感器发展趋势进行了展望。14二、背景广义上讲,MEMS是指可批量制作的,集微机构、微传感器、微执行器以及信号处理及控制电路,乃至通信和电源于一体的微型器件或机电系统。1.MEMS技术的发展1824年,硅的发现为微电子技术和MEMS技术的发展奠定了材料基础
6、。1954年,发现了压阻效应,为微型压力传感器的研制奠定了理论基础。1967年提出了表面牺牲层工艺技术,并在此基础上制备出了具有高谐振频率的悬臂梁结构。1970年,美国Kuliet公司展示了第一款硅加速度计。1982年,德国提出一种以高深宽比结构为特色的LIGA工艺,用于制造微齿轮等卫星机械部件。1987年,MEMS作为一个正式的名字在美国诞生。2000年至今,MEMS高速发展,在声学MEMS、光学MEMS、生物MEMS和能源MEMS等需要领域出现了形形色色的微器件。1.1MMES技术发展的浪潮14第一轮始于20世纪70年代末80年代初。1987年,美国加州大学发明了基于表面牺牲层技术的微马达
7、,引起国际学术界的轰动,MEMS进入新纪元。这一时期MEMS产品主要为微型压力传感器。第二轮出现于20世纪90年代,主要围绕CP和信息技术的兴起。(1)1993年,美国AD公司将微型加速度计商品化,并大批量应用于汽车防撞气囊;(2)同年,美国IT公司的数字微镜装置研制成功,从此彻底改变投影仪等视频装置的成像方式;(3)该时期出现的深度反应粒子刻蚀(DRI)E技术以及围绕该技术发展的多种新型加工工艺
