硅片所用氯化金傳感器資料

1、.硅片所用氯化金 傳感器資料硅片所用氯化金-傳感器資料2020-09-02問題：請(qǐng)舉例說(shuō)明傳感器的應(yīng)用大大方便了我們的生活，說(shuō)明時(shí)要指出常用傳感器的類型和工作原理最正確答案：英文名稱：transducer/sensor傳感器是一種物理裝置或生物器官，可以探測(cè)、感受外界的信號(hào)、物理?xiàng)l件如光、熱、濕度或化學(xué)組成如煙霧，并將探知的信息傳遞給其他裝置或器官。編輯本段傳感器的定義國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB7665-87對(duì)傳感器下的定義是："能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成"。傳感器是一種檢測(cè)裝置，能感受到被測(cè)量的信息，并能將檢測(cè)感受到的信息

2、，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。編輯本段傳感器的分類可以用不同的觀點(diǎn)對(duì)傳感器進(jìn)展分類：它們的轉(zhuǎn)換原理傳感器工作的根本物理或化學(xué)效應(yīng)；它們的用處；它們的輸出信號(hào)類型以及制作它們的材料和工藝等。根據(jù)傳感器工作原理，可分為物理傳感器和化學(xué)傳感器二大類：傳感器工作原理的分類物理傳感器應(yīng)用的是物理效應(yīng)，諸如壓電效應(yīng)，磁致伸縮現(xiàn)象，離化、極化、熱電、光電、磁電等效應(yīng)。被測(cè)信號(hào)量的微小變化都將轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。化學(xué)傳感器包括那些以化學(xué)吸附、電化學(xué)反響等現(xiàn)象為因果關(guān)系的傳感器，被測(cè)信號(hào)量的微小變化也將轉(zhuǎn)

3、換成電信號(hào)。有些傳感器既不能劃分到物理類，也不能劃分為化學(xué)類。大多數(shù)傳感器是以物理原理為根底運(yùn)作的?；瘜W(xué)傳感器技術(shù)問題較多，例如可靠性問題，規(guī)模消費(fèi)的可能性，價(jià)格問題等，解決了這類難題，化學(xué)傳感器的應(yīng)用將會(huì)有宏大增長(zhǎng)。常見傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域和工作原理列于表1.1。按照其用處，傳感器可分類為：壓力敏和力敏傳感器位置傳感器液面?zhèn)鞲衅髂芎膫鞲衅魉俣葌鞲衅鳠崦魝鞲衅骷铀俣葌鞲衅魃渚€輻射傳感器振動(dòng)傳感器濕敏傳感器磁敏傳感器氣敏傳感器真空度傳感器生物傳感器等。以其輸出信號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)可將傳感器分為：模擬傳感器-將被測(cè)量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào)。數(shù)字傳感器-將被測(cè)量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出信號(hào)包括直接和間接轉(zhuǎn)換。

4、膺數(shù)字傳感器-將被測(cè)量的信號(hào)量轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)或短周期信號(hào)的輸出包括直接或間接轉(zhuǎn)換。開關(guān)傳感器-當(dāng)一個(gè)被測(cè)量的信號(hào)到達(dá)某個(gè)特定的閾值時(shí)，傳感器相應(yīng)地輸出一個(gè)設(shè)定的低電平或高電平信號(hào)。在外界因素的作用下，所有材料都會(huì)作出相應(yīng)的、具有特征性的反響。它們中的那些對(duì)外界作用最敏感的材料，即那些具有功能特性的材料，被用來(lái)制作傳感器的敏感元件。從所應(yīng)用的材料觀點(diǎn)出發(fā)可將傳感器分成以下幾類：1按照其所用材料的類別分金屬聚合物陶瓷混合物2按材料的物理性質(zhì)分導(dǎo)體絕緣體半導(dǎo)體磁性材料3按材料的晶體構(gòu)造分單晶多晶非晶材料與采用新材料嚴(yán)密相關(guān)的傳感器開發(fā)工作，可以歸納為下述三個(gè)方向：1在的材料中探究新的現(xiàn)象、效應(yīng)和反響

5、，然后使它們能在傳感器技術(shù)中得到實(shí)際使用。2探究新的材料，應(yīng)用那些的現(xiàn)象、效應(yīng)和反響來(lái)改進(jìn)傳感器技術(shù)。3在研究新型材料的根底上探究新現(xiàn)象、新效應(yīng)和反響，并在傳感器技術(shù)中加以詳細(xì)施行。現(xiàn)代傳感器制造業(yè)的進(jìn)展取決于用于傳感器技術(shù)的新材料和敏感元件的開發(fā)強(qiáng)度。傳感器開發(fā)的根本趨勢(shì)是和半導(dǎo)體以及介質(zhì)材料的應(yīng)用親密關(guān)聯(lián)的。表1.2中給出了一些可用于傳感器技術(shù)的、可以轉(zhuǎn)換能量形式的材料。按照其制造工藝，可以將傳感器區(qū)分為：集成傳感器薄膜傳感器厚膜傳感器陶瓷傳感器集成傳感器是用標(biāo)準(zhǔn)的消費(fèi)硅基半導(dǎo)體集成電路的工藝技術(shù)制造的。通常還將用于初步處理被測(cè)信號(hào)的部分電路也集成在同一芯片上。薄膜傳感器那么是通過(guò)沉積在介

6、質(zhì)襯底基板上的，相應(yīng)敏感材料的薄膜形成的。使用混合工藝時(shí)，同樣可將部分電路制造在此基板上。厚膜傳感器是利用相應(yīng)材料的漿料，涂覆在陶瓷基片上制成的，基片通常是Al2O3制成的，然后進(jìn)展熱處理，使厚膜成形。陶瓷傳感器采用標(biāo)準(zhǔn)的陶瓷工藝或其某種變種工藝溶膠-凝膠等消費(fèi)。完成適當(dāng)?shù)念A(yù)備性操作之后，已成形的元件在高溫中進(jìn)展燒結(jié)。厚膜和陶瓷傳感器這二種工藝之間有許多共同特性，在某些方面，可以認(rèn)為厚膜工藝是陶瓷工藝的一種變型。每種工藝技術(shù)都有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺乏。由于研究、開發(fā)和消費(fèi)所需的資本投入較低，以及傳感器參數(shù)的高穩(wěn)定性等原因，采用陶瓷和厚膜傳感器比較合理。編輯本段傳感器靜態(tài)特性傳感器的靜態(tài)特性是指對(duì)靜態(tài)

7、的輸入信號(hào)，傳感器的輸出量與輸入量之間所具有互相關(guān)系。因?yàn)檫@時(shí)輸入量和輸出量都和時(shí)間無(wú)關(guān)，所以它們之間的關(guān)系，即傳感器的靜態(tài)特性可用一個(gè)不含時(shí)間變量的代數(shù)方程，或以輸入量作橫坐標(biāo)，把與其對(duì)應(yīng)的輸出量作縱坐標(biāo)而畫出的特性曲線來(lái)描繪。表征傳感器靜態(tài)特性的主要參數(shù)有：線性度、靈敏度、分辨力和遲滯等。編輯本段傳感器動(dòng)態(tài)特性所謂動(dòng)態(tài)特性，是指?jìng)鞲衅髟谳斎胱兓瘯r(shí)，它的輸出的特性。在實(shí)際工作中，傳感器的動(dòng)態(tài)特性常用它對(duì)某些標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)來(lái)表示。這是因?yàn)閭鞲衅鲗?duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)容易用實(shí)驗(yàn)方法求得，并且它對(duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)與它對(duì)任意輸入信號(hào)的響應(yīng)之間存在一定的關(guān)系，往往知道了前者就能推定后者。最常用的標(biāo)

8、準(zhǔn)輸入信號(hào)有階躍信號(hào)和正弦信號(hào)兩種，所以傳感器的動(dòng)態(tài)特性也常用階躍響應(yīng)和頻率響應(yīng)來(lái)表示。編輯本段傳感器的線性度通常情況下，傳感器的實(shí)際靜態(tài)特性輸出是條曲線而非直線。在實(shí)際工作中，為使儀表具有均勻刻度的讀數(shù)，常用一條擬合直線近似地代表實(shí)際的特性曲線、線性度非線性誤差就是這個(gè)近似程度的一個(gè)性能指標(biāo)。擬合直線的選取有多種方法。如將零輸入和滿量程輸出點(diǎn)相連的理論直線作為擬合直線；或?qū)⑴c特性曲線上各點(diǎn)偏向的平方和為最小的理論直線作為擬合直線，此擬合直線稱為最小二乘法擬合直線。編輯本段傳感器的靈敏度靈敏度是指?jìng)鞲衅髟诜€(wěn)態(tài)工作情況下輸出量變化y對(duì)輸入量變化x的比值。它是輸出一輸入特性曲線的斜率。假設(shè)傳感器的

9、輸出和輸入之間顯線性關(guān)系，那么靈敏度S是一個(gè)常數(shù)。否那么，它將隨輸入量的變化而變化。靈敏度的量綱是輸出、輸入量的量綱之比。例如，某位移傳感器，在位移變化1mm時(shí)，輸出電壓變化為200mV，那么其靈敏度應(yīng)表示為200mV/mm。當(dāng)傳感器的輸出、輸入量的量綱一樣時(shí)，靈敏度可理解為放大倍數(shù)。進(jìn)步靈敏度，可得到較高的測(cè)量精度。但靈敏度愈高，測(cè)量范圍愈窄，穩(wěn)定性也往往愈差。編輯本段傳感器的分辨力分辨力是指?jìng)鞲衅骺赡芨惺艿降谋粶y(cè)量的最小變化的才能。也就是說(shuō)，假設(shè)輸入量從某一非零值緩慢地變化。當(dāng)輸入變化值未超過(guò)某一數(shù)值時(shí)，傳感器的輸出不會(huì)發(fā)生變化，即傳感器對(duì)此輸入量的變化是分辨不出來(lái)的。只有當(dāng)輸入量的變化超

10、過(guò)分辨力時(shí)，其輸出才會(huì)發(fā)生變化。通常傳感器在滿量程范圍內(nèi)各點(diǎn)的分辨力并不一樣，因此常用滿量程中能使輸出量產(chǎn)生階躍變化的輸入量中的最大變化值作為衡量分辨力的指標(biāo)。上述指標(biāo)假設(shè)用滿量程的百分比表示，那么稱為分辨率。分辨率與傳感器的穩(wěn)定性有負(fù)相相關(guān)性。編輯本段電阻式傳感器電阻式傳感器是將被測(cè)量，如位移、形變、力、加速度、濕度、溫度等這些物理量轉(zhuǎn)換式成電阻值這樣的一種器件。主要有電阻應(yīng)變式、壓阻式、熱電阻、熱敏、氣敏、濕敏等電阻式傳感器件。編輯本段電阻應(yīng)變式傳感器傳感器中的電阻應(yīng)變片具有金屬的應(yīng)變效應(yīng)，即在外力作用下產(chǎn)活力械形變，從而使電阻值隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。電阻應(yīng)變片主要有金屬和半導(dǎo)體兩類，金屬應(yīng)

11、變片有金屬絲式、箔式、薄膜式之分。半導(dǎo)體應(yīng)變片具有靈敏度高通常是絲式、箔式的幾十倍、橫向效應(yīng)小等優(yōu)點(diǎn)。編輯本段壓阻式傳感器壓阻式傳感器是根據(jù)半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)在半導(dǎo)體材料的基片上經(jīng)擴(kuò)散電阻而制成的器件。其基片可直接作為測(cè)量傳感元件，擴(kuò)散電阻在基片內(nèi)接成電橋形式。當(dāng)基片受到外力作用而產(chǎn)生形變時(shí)，各電阻值將發(fā)生變化，電橋就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的不平衡輸出。用作壓阻式傳感器的基片或稱膜片材料主要為硅片和鍺片，硅片為敏感材料而制成的硅壓阻傳感器越來(lái)越受到人們的重視，尤其是以測(cè)量壓力和速度的固態(tài)壓阻式傳感器應(yīng)用最為普遍。編輯本段熱電阻傳感器熱電阻傳感器主要是利用電阻值隨溫度變化而變化這一特性來(lái)測(cè)量溫度及與溫度有

12、關(guān)的參數(shù)。在溫度檢測(cè)精度要求比較高的場(chǎng)合，這種傳感器比較適用。目前較為廣泛的熱電阻材料為鉑、銅、鎳等，它們具有電阻溫度系數(shù)大、線性好、性能穩(wěn)定、使用溫度范圍寬、加工容易等特點(diǎn)。用于測(cè)量-200500范圍內(nèi)的溫度。編輯本段溫度傳感器1、室溫管溫傳感器：室溫傳感器用于測(cè)量室內(nèi)和室外的環(huán)境溫度，管溫傳感器用于測(cè)量蒸發(fā)器和冷凝器的管壁溫度。室溫傳感器和管溫傳感器的形狀不同，但溫度特性根本一致。按溫度特性劃分，目前美的使用的室溫管溫傳感器有二種類型：1、常數(shù)B值為4100K±3%，基準(zhǔn)電阻為25對(duì)應(yīng)電阻10K±3%。溫度越高，阻值越?。粶囟仍降?，阻值越大。離25越遠(yuǎn)，對(duì)應(yīng)電阻公差范圍

13、越大；在0和55對(duì)應(yīng)電阻公差約為±7%；而0以下及55以上，對(duì)于不同的供給商，電阻公差會(huì)有一定的差異。茲附"南韓新基"傳感器的溫度與電阻的對(duì)應(yīng)關(guān)系表中間為標(biāo)稱值,左右分別為最小最大值：-1057.1821-62.2756-67.7617K；-548.1378-46.5725-50.2355K；032.8812-35.2024-37.6537K；525.3095-26.8778-28.5176K；1019.6624-20.7184-21.8114K；1515.4099-16.1155-16.8383K；2012.1779-12.6431-13.1144K；307.6

14、7922-7.97078-8.26595K；356.12564-*0021-6.68106K；404.92171-5.17519-5.43683K；453.98164-4.21263-4.45301K；503.24228-3.45097-3.66978K；552.65676-2.84421-3.04214K；602.18999-2.35774-2.53605K。除個(gè)別老產(chǎn)品外，美的空調(diào)電控使用的室溫管溫傳感器均使用這種類型的傳感器。常數(shù)B值為3470K±1%，基準(zhǔn)電阻為25對(duì)應(yīng)電阻5K±1%。同樣，溫度越高，阻值越??；溫度越低，阻值越大。離25越遠(yuǎn)，對(duì)應(yīng)電阻公差范圍越大。茲

15、附"日本北陸"傳感器的溫度與電阻的對(duì)應(yīng)關(guān)系表中間為標(biāo)稱值,左右分別為最小最大值：-1022.1498-22.7155-23.2829K；013.9408-14.2293-14.5224K；109.0344-9.1810-9.3290K；206.0125-6.0850-6.1579K；304.0833-4.1323-4.1815K；402.8246-2.8688-2.9134K；501.9941-2.0321-2.0706K；601.4343-1.4666-1.4994K。這種類型的傳感器僅用于個(gè)別老產(chǎn)品，如RF7.5WB、T-KFR120C、KFC23GWY等。2、排氣溫度

16、傳感器：排氣溫度傳感器用于測(cè)量壓縮機(jī)頂部的排氣溫度，常數(shù)B值為3950K±3%,基準(zhǔn)電阻為90對(duì)應(yīng)電阻5K±3%。茲附"日本芝蒲"傳感器的溫度與電阻的對(duì)應(yīng)關(guān)系表中間為標(biāo)稱值,左右分別為最小最大值：-30823.3-997.1-1206K；-20456.9-542.7-644.2K；-10263.7-307.7-358.8K；0157.6-180.9-207.5K；1097.09-109.8-124.0K；2061.61-68.66-7*5K；2549.59-54.89-60.70K；3040.17-44.17-48.53K；4026.84-29.15-3

17、1.63K；5018.35-19.69-21.12K；6012.80-13.59-14.42K；709.107-9.589-10.05K；806.592-6.859-7.130K；1003.560-3.702-3.846K；1102.652-2.781-2.913K；1202.003-2.117-2.235K；1301.532-1.632-1.736K。3.、模塊溫度傳感器：模塊溫度傳感器用于測(cè)量變頻模塊IGBT或IPM的溫度，目前用的感溫頭的型號(hào)是602F-3500F，基準(zhǔn)電阻為25對(duì)應(yīng)電阻6K±1%。幾個(gè)典型溫度的對(duì)應(yīng)阻值分別是：-1025.897-28.623K；016.324

18、8-17.7164K；502.3262-2.5153K；900.6671-0.7565K。編輯本段濕度傳感器高分子電容式濕度傳感器通常都是在絕緣的基片諸如玻璃、陶瓷、硅等材料上，用絲網(wǎng)漏印或真空鍍膜工藝做出電極，再用浸漬或其它方法將感濕膠涂覆在電極上做成電容元件。濕敏元件在不同相對(duì)濕度的大氣環(huán)境中，因感濕膜吸附水分子而使電容值呈現(xiàn)規(guī)律性變化，此即為濕度傳感器的根本機(jī)理。影響高分子電容型元件的溫度特性，除作為介質(zhì)的高分子聚合物的介質(zhì)常數(shù)及所吸附水分子的介電常數(shù)受溫度影響產(chǎn)生變化外，還有元件的幾何尺寸受熱膨脹系數(shù)影響而產(chǎn)生變化等因素。根據(jù)德拜理論的觀點(diǎn)，液體的介電常數(shù)是一個(gè)與溫度和頻率有關(guān)的無(wú)量綱

19、常數(shù)。水分子的在T=5時(shí)為78.36，在T=20時(shí)為79.63。有機(jī)物與溫度的關(guān)系因材料而異，且不完全遵從正比關(guān)系。在某些溫區(qū)隨T呈上升趨勢(shì)，某些溫區(qū)隨T增加而下降。多數(shù)文獻(xiàn)在對(duì)高分子濕敏電容元件感濕機(jī)理的分析中認(rèn)為：高分子聚合物具有較小的介電常數(shù)，如聚酰亞胺在低濕時(shí)介電常數(shù)為3.0一3.8。而水分子介電常數(shù)是高分子的幾十倍。因此高分子介質(zhì)在吸濕后，由于水分子偶極距的存在，大大進(jìn)步了吸水異質(zhì)層的介電常數(shù)，這是多相介質(zhì)的復(fù)合介電常數(shù)具有加和性決定的。由于的變化，使?jié)衩綦娙菰碾娙萘緾與相對(duì)濕度成正比。在設(shè)計(jì)和制作工藝中很難組到感濕特性全濕程線性。作為電容器，高分子介質(zhì)膜的厚度d和平板電容的效面

20、積S也和溫度有關(guān)。溫度變化所引起的介質(zhì)幾何尺寸的變化將影響C值。高分子聚合物的平均熱線脹系數(shù)可到達(dá)的量級(jí)。例如硝酸纖維素的平均熱線脹系數(shù)為108x10-5/。隨著溫度上升，介質(zhì)膜厚d增加，對(duì)C呈負(fù)奉獻(xiàn)值；但感濕膜的膨脹又使介質(zhì)對(duì)水的吸附量增加，即對(duì)C呈正值奉獻(xiàn)。可見濕敏電容的溫度特性受多種因素支配，在不同的濕度范圍溫漂不同；在不同的溫區(qū)呈不同的溫度系數(shù)；不同的感濕材料溫度特性不同?？傊?，高分子濕度傳感器的溫度系數(shù)并非常數(shù)，而是個(gè)變量。所以通常傳感器消費(fèi)廠家能在-10-60攝氏度范圍內(nèi)是傳感器線性化減小溫度對(duì)濕敏元件的影響。比較優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品主要使用聚酰胺樹脂，產(chǎn)品構(gòu)造概要為在硼硅玻璃或藍(lán)寶石襯底上

21、真空蒸發(fā)制作金電極，再噴鍍感濕介質(zhì)材料如前所述形式平整的感濕膜，再在薄膜上蒸發(fā)上金電極.濕敏元件的電容值與相對(duì)濕度成正比關(guān)系，線性度約±2%。雖然，測(cè)濕性能還算可以但其耐溫性、耐腐蝕性都不太理想，在工業(yè)領(lǐng)域使用，壽命、耐溫性和穩(wěn)定性、抗腐蝕才能都有待于進(jìn)一步進(jìn)步。陶瓷濕敏傳感器是近年來(lái)大力開展的一種新型傳感器。優(yōu)點(diǎn)在于能耐高溫，濕度滯后，響應(yīng)速度快，體積小，便于批量消費(fèi)，但由于多孔型材質(zhì)，對(duì)塵埃影響很大，日常維護(hù)頻繁，時(shí)常需要電加熱加以清洗易影響產(chǎn)品質(zhì)量，易受濕度影響，在低濕高溫環(huán)境下線性度差，特別是使用壽命短，長(zhǎng)期可靠性差，是此類濕敏傳感器迫切解決的問題。當(dāng)前在濕敏元件的開發(fā)和研究

22、中，電阻式濕度傳感器應(yīng)當(dāng)最適用于濕度控制領(lǐng)域，其代表產(chǎn)品氯化鋰濕度傳感器具有穩(wěn)定性、耐溫性和使用壽命長(zhǎng)多項(xiàng)重要的優(yōu)點(diǎn)，氯化鋰濕敏傳感器已有了五十年以上的消費(fèi)和研究的歷史，有著多種多樣的產(chǎn)品型式和制作方法，都應(yīng)用了氯化鋰感濕液具備的各種優(yōu)點(diǎn)尤其是穩(wěn)定性最強(qiáng)。氯化鋰濕敏器件屬于電解質(zhì)感濕性材料，在眾多的感濕材料之中，首先被人們所注意并應(yīng)用于制造濕敏器件，氯化鋰電解質(zhì)感濕液根據(jù)當(dāng)量電導(dǎo)隨著溶液濃度的增加而下降。電解質(zhì)溶解于水中降低水面上的水蒸氣壓的原理而實(shí)現(xiàn)感濕。氯化鋰濕敏器件的襯底構(gòu)造分柱狀和梳妝，以氯化鋰聚乙烯醇涂覆為主要成份的感濕液和制作金質(zhì)電極是氯化鋰濕敏器件的三個(gè)組成部分。多年來(lái)產(chǎn)品制作不斷改進(jìn)進(jìn)步，產(chǎn)品性能不斷得到改善，氯化鋰感濕傳感器其特有的長(zhǎng)期穩(wěn)定性是其它感濕材料不可替代的，也是濕度傳感器最重要的性能。在產(chǎn)品制作過(guò)程中，經(jīng)過(guò)感濕混合液的配制和工藝上的嚴(yán)格控制是保持和發(fā)揮這一特性的關(guān)鍵。生物傳感器的概念生物傳感器是用生物活性材料酶、蛋白質(zhì)、DNA、抗體、抗原、生物膜等與物理化學(xué)換能器有機(jī)結(jié)合的一門穿插學(xué)科，是開展生物技術(shù)必不可少的一種先進(jìn)的檢測(cè)方法與監(jiān)控方法，也是物質(zhì)分子程度的快速、微量分析