ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ ಸಂವೇದಕದ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆ

ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ, ನನ್ನ ದೇಶದ ಸಂವೇದಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ವೇಗವಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಹೊಂದುತ್ತಿದೆ, ಮತ್ತು ಅದರ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳು ಸಹ ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತಿವೆ. ಆಧುನಿಕ ಅಳತೆ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಅತ್ಯಂತ ಪ್ರಬುದ್ಧ ಪ್ರಕಾರವಾಗಿ, ಹೊಸ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳು, ಹೊಸ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ಹೊಸ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಒತ್ತಡ ಸಂವೇದಕಗಳ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ನಿರಂತರವಾಗಿ ಹೊರಹೊಮ್ಮುತ್ತಿವೆ.

ಒತ್ತಡ ಸಂವೇದಕವು ಒತ್ತಡದ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಮತ್ತು ಕೆಲವು ನಿಯಮಗಳ ಪ್ರಕಾರ ಅವುಗಳನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಕೇತಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಬಳಸುವ ಸಾಧನವಾಗಿದೆ. ಇದನ್ನು ವಿವಿಧ ಉತ್ಪಾದನೆ, ಕೈಗಾರಿಕಾ ಮತ್ತು ಏರೋಸ್ಪೇಸ್ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳ ಉಪವಿಭಾಗ, ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಒತ್ತಡದ ಮಾಪನ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ತೈಲ ಬಾವಿಗಳು ಮತ್ತು ವಿವಿಧ ಎಂಜಿನ್ ಕುಳಿಗಳಂತಹ ಕಠಿಣ ಪರಿಸರಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚು ಮಹತ್ವದ್ದಾಗುತ್ತಿವೆ, ಆದರೆ ಸಾಮಾನ್ಯ ಒತ್ತಡ ಸಂವೇದಕಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸುವ ವಸ್ತುಗಳು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಮೀರುತ್ತವೆ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಡಿಫ್ಯೂಸ್ಡ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಒತ್ತಡ ಸಂವೇದಕಗಳ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವ ತಾಪಮಾನವು 120 vents ° C) ವಿಫಲಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಒತ್ತಡ ಮಾಪನ ವೈಫಲ್ಯ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಒತ್ತಡ ಸಂವೇದಕವು ಬಹಳ ಮುಖ್ಯವಾದ ಸಂಶೋಧನಾ ನಿರ್ದೇಶನವಾಗುತ್ತದೆ.

ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಒತ್ತಡ ಸಂವೇದಕಗಳ ವರ್ಗೀಕರಣ

ಬಳಸಿದ ವಿಭಿನ್ನ ವಸ್ತುಗಳ ಪ್ರಕಾರ, ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಒತ್ತಡ ಸಂವೇದಕಗಳನ್ನು ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ (ಪಾಲಿ-ಸಿ) ಹೈ-ಟೆಂಪರೇಚರ್ ಪ್ರೆಶರ್ ಸೆನ್ಸರ್‌ಗಳು, ಎಸ್‌ಐಸಿ ಹೈ-ಟೆಂಪೆರೇಚರ್ ಪ್ರೆಶರ್ ಸೆನ್ಸರ್‌ಗಳು, ಎಸ್‌ಒಐ (ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆನ್ ಇನ್ಸುಲೇಟರ್) ಹೈ-ಟೆಂಪರೇಚರ್ ಪ್ರೆಶರ್ ಸೆನ್ಸರ್‌ಗಳು, ಎಸ್‌ಒಎಸ್ (ಸಪ್ಹೈರ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಸಿಲಿಕಾನ್) ಸಿಲಿಕಾನ್-ಸಪ್ಪಿರ್ ಒತ್ತಡ ಸಂವೇದಕಗಳು, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ ಫೈಬರ್ ಹೈಬರ್ ಹೈಬಾರ್ ಎಸ್‌ಒಐ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಒತ್ತಡ ಸಂವೇದಕಗಳ ಸ್ಥಿತಿ ಮತ್ತು ಭವಿಷ್ಯವು ಬಹಳ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ. ಕೆಳಗಿನವು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ SOI ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಒತ್ತಡ ಸಂವೇದಕವನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುತ್ತದೆ.

SOI ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಒತ್ತಡ ಸಂವೇದಕ

ಎಸ್‌ಒಐ ಹೈ-ತಾಪಮಾನದ ಒತ್ತಡ ಸಂವೇದಕಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಎಸ್‌ಒಐ ವಸ್ತುಗಳ ಏರಿಕೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ. ಎಸ್‌ಒಐ ಇನ್ಸುಲೇಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆಗಿದೆ, ಇದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಎಸ್‌ಐ ತಲಾಧಾರದ ಪದರ ಮತ್ತು ಎಸ್‌ಐ ಮೇಲಿನ ಲೇಯರ್ ಸಾಧನದ ಪದರವನ್ನು ಎಸ್‌ಐಒ 2 ರೊಂದಿಗೆ ರೂಪುಗೊಂಡ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವಸ್ತುವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಸಾಧನ.

ಪ್ರಸ್ತುತ, ಎಸ್‌ಒಐ ಹೈ -ತಾಪಮಾನದ ಒತ್ತಡ ಸಂವೇದಕಗಳನ್ನು ವಿದೇಶದಲ್ಲಿ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಕೆಲಸದ ತಾಪಮಾನವು -55 ~ 480 ° C; ಫ್ರೆಂಚ್ ಲೆಟಿ ಇನ್ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ ಎಸ್‌ಒಐ ಹೈ-ತಾಪಮಾನದ ಒತ್ತಡ ಸಂವೇದಕವು 400 ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಕೆಲಸದ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, ಫ್ಯಾಟ್‌ರಿ ಭವಿಷ್ಯದ ಸುಧಾರಿತ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಸಂಶೋಧನಾ ಸಂಸ್ಥೆ ಸಹ ಸಂಬಂಧಿತ ಸಂಶೋಧನಾ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತಿದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಸ್ತುತ ಯೋಜನೆಯು ಪ್ರದರ್ಶನ ಹಂತಕ್ಕೆ ಪ್ರವೇಶಿಸಿದೆ.

SOI ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಒತ್ತಡ ಸಂವೇದಕದ ಕೆಲಸದ ತತ್ವ

ತಾತ್ವಿಕವಾಗಿ, ಎಸ್‌ಒಐ ಅಧಿಕ ತಾಪಮಾನದ ಒತ್ತಡ ಸಂವೇದಕವು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್‌ನ ಪೈಜೊರೆಸಿಸ್ಟಿವ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸ್ಫಟಿಕದ ಮೇಲೆ ಬಲವು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಿದಾಗ, ಸ್ಫಟಿಕದ ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ವಿರೂಪಗೊಂಡಿದೆ, ಇದು ವಾಹಕಗಳ ಚಲನಶೀಲತೆಯ ಚಲನಶೀಲತೆಯಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸ್ಫಟಿಕದ ಮೇಲೆ ಪ್ರತಿರೋಧದ ಮೇಲೆ ಪ್ರತಿರೋಧದ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಚಿತ್ರ 2 (ಎ) ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ವೀಟ್‌ಸ್ಟೋನ್ ಸೇತುವೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಲೇಯರ್; ಒತ್ತಡದ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಒತ್ತಡದ ಹಿಂಭಾಗದ ಕುಹರವನ್ನು ಎಸ್‌ಒಐ ತಲಾಧಾರದ ಪದರದ ಮೇಲೆ ಕೆತ್ತಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಚಿತ್ರ 2 (ಎ) ವೀಟ್‌ಸ್ಟೋನ್ ಸೇತುವೆ

ಒತ್ತಡ-ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆಯನ್ನು ಗಾಳಿಯ ಒತ್ತಡಕ್ಕೆ ಒಳಪಡಿಸಿದಾಗ, ಪೈಜೊರೆಸಿಸ್ಟರ್ ಬದಲಾದ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಬದಲಾಗಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು output ಟ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವೌಟ್ ಬದಲಾಗಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು put ಟ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮೌಲ್ಯ ಮತ್ತು ಪೈಜೊರೆಸಿಸ್ಟರ್‌ನ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮೌಲ್ಯದ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧದ ಮೂಲಕ ಒತ್ತಡದ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಎಸ್‌ಒಐ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಒತ್ತಡ ಸಂವೇದಕದ ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಶನ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ

ಎಸ್‌ಒಐ ಹೈ-ತಾಪಮಾನದ ಒತ್ತಡ ಸಂವೇದಕದ ತಯಾರಿಕೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಬಹು MEMS ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಸಂವೇದಕದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಕೆಲವು ಪ್ರಮುಖ ಹಂತಗಳನ್ನು ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತವಾಗಿ ಇಲ್ಲಿ ಪರಿಚಯಿಸಲಾಗಿದೆ, ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಪೈಜೊರೆಸಿಸ್ಟರ್ ತಯಾರಿಕೆ, ಲೋಹದ ಪ್ರಮುಖ ತಯಾರಿ, ಒತ್ತಡ-ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಚಲನಚಿತ್ರ ತಯಾರಿಕೆ ಮತ್ತು ಪ್ರೆಶರ್ ಚೇಂಬರ್ ಪ್ಯಾಕೇಜಿಂಗ್ ಸೇರಿದಂತೆ.

ವರಿಸ್ಟರ್‌ಗಳ ತಯಾರಿಕೆಯ ಕೀಲಿಯು ಡೋಪಿಂಗ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ನಿಯಂತ್ರಣ ಮತ್ತು ನಂತರದ ಎಚ್ಚಣೆ ಮೋಲ್ಡಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಆಪ್ಟಿಮೈಸೇಶನ್ ಆಗಿದೆ; ಲೋಹದ ಸೀಸದ ಪದರವು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ವೀಟ್‌ಸ್ಟೋನ್ ಸೇತುವೆಯ ಸಂಪರ್ಕವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ; ಒತ್ತಡ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಚಿತ್ರದ ತಯಾರಿಕೆಯು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಆಳವಾದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಎಚ್ಚಣೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ; ಒತ್ತಡ ಸಂವೇದಕದ ಅನ್ವಯವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಕುಹರದ ಪ್ಯಾಕೇಜಿಂಗ್ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ,

ಪ್ರಸ್ತುತ ವಾಣಿಜ್ಯೀಕೃತ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಒತ್ತಡ ಸಂವೇದಕಗಳು ವಿಶೇಷ ಕಠಿಣ ಪರಿಸರಗಳಾದ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ತೈಲ ಬಾವಿಗಳು ಮತ್ತು ಏರೋ-ಎಂಜಿನ್‌ಗಳ ಒತ್ತಡ ಮಾಪನ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲವಾದ್ದರಿಂದ, ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಒತ್ತಡ ಸಂವೇದಕಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಭವಿಷ್ಯದ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಅನಿವಾರ್ಯವಾಗಿದೆ. ಅದರ ವಿಶೇಷ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಗೆ, ಎಸ್‌ಒಐ ವಸ್ತುಗಳು ಉನ್ನತ-ಗೋಪುರ ಒತ್ತಡ ಸಂವೇದಕಗಳಿಗೆ ಆದರ್ಶ ವಸ್ತುಗಳಾದ ಆದರ್ಶ ವಸ್ತುಗಳಾಗಿವೆ. ಎಸ್‌ಒಐ ಹೈ-ತಾಪಮಾನದ ಒತ್ತಡ ಸಂವೇದಕಗಳ ಕುರಿತು ಭವಿಷ್ಯದ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಕಠಿಣ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ಸಂವೇದಕಗಳ ದೀರ್ಘಕಾಲೀನ ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ಸ್ವಯಂ-ತಾಪನ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಮತ್ತು ಒತ್ತಡ ಸಂವೇದಕಗಳ ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವತ್ತ ಗಮನ ಹರಿಸಬೇಕು. ಆಕಾರ.

ಸಹಜವಾಗಿ, ಬುದ್ಧಿವಂತ ಯುಗದ ಆಗಮನಕ್ಕೆ ಎಸ್‌ಒಐ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಒತ್ತಡ ಸಂವೇದಕಗಳು ಇತರ ಮಲ್ಟಿಡಿಸಿಪ್ಲಿನರಿ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದ್ದು, ಸ್ವಯಂ-ಹೊಂದಾಣಿಕೆ, ಸ್ವಯಂ-ಸಂರಕ್ಷಣಾ ಮತ್ತು ಮಾಹಿತಿ ಸಂಗ್ರಹಣೆಯಂತಹ ಹೆಚ್ಚು ಬುದ್ಧಿವಂತ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ಸಂವೇದಕಕ್ಕೆ ತರಲು, ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ಹೆಚ್ಚಿನ-ಶರೀರವನ್ನು ಗ್ರಹಿಸುವ ಧ್ಯೇಯವನ್ನು ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಪೂರ್ಣಗೊಳಿಸಲು. .