Главная imuk.pnzgu.ru/imuk6217 » Статья 6217

Статья 6217

Название статья

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ЛЕГИРУЮЩЕЙ ПРИМЕСИ НА ТЕМПЕРАТУРНУЮ
ЗАВИСИМОСТЬ ТЕНЗОЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ТЕНЗОРЕЗИСТОРОВ 

Авторы

Волков Вадим Сергеевич, кандидат технических наук, доцент, кафедра приборостроения,
Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), distorsion@rambler.ru
Рыблова Елизавета Анатольевна, студент, Пензенский государственный университет
(Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), distorsion@rambler.ru

Индекс УДК

 621.3.032

Аннотация

Актуальность и цели. Целью работы является исследование зависимости коэффициента тензочувствительности тензорезисторов p-типа от температуры и уровня легирования, а также определение оптимального значения концентрации легирующей примеси для обеспечения минимальной температурной зависимости тензочувствительности.
Материалы и методы. Проведено аналитическое и графическое моделирование влияния температуры и концентрации примеси на коэффициент тензочувствительности полупроводниковых тензорезисторов p-типа.
Результаты. Показано, что полупроводниковые тензорезистивные датчики давления имеют значительную температурную погрешность, которая зависит от уровня концентрации примеси в полупроводнике. В ходе исследования графически было определено оптимальное значение уровня легирования, при котором температурная погрешность минимальна. Для найденного значения концентрации примеси были рассчитаны значения сопротивлений тензорезисторов, выходной сигнал мостовой схемы и температурная погрешность тензочувствительности.  
Выводы. Аналитические и графические зависимости, полученные в результате исследования, могут
быть использованы для определения оптимальной концентрации легирующей примеси по критериям минимальной температурной погрешности и максимальной чувствительности аналитическим методом.

Ключевые слова

полупроводниковый тензорезистивный датчик давления, коэффициент тензочувствительности, аналитическое моделирование, концентрация примеси, температурная погрешность.

 Скачать статью в формате PDF

Список литературы

1. Ваганов, В.И. Интегральные тензопреобразователи/В.И.Ваганов. М.:Энергоатомиздат,1983.136 с.
2. Распопов, В. Я. Микромеханические приборы : учеб. пособие / В. Я. Распопов. – М. : Машиностроение, 2007. – 400 с.
3. Баринов, И. Н. Разработка и изготовление микроэлектронных датчиков давления для особо жестких условий эксплуатации / И. Н. Баринов, В. С. Волков, Б. В. Цыпин, С. П. Евдокимов // Датчики и системы. – 2014. – № 2. – С. 49–61.
4. Баринов, И. Н. Микроэлектронные датчики физических величин на основе МЭМС- технологий / С. А. Козин, А. В. Федулов, В. Е. Пауткин, И. Н. Баринов // Компоненты и технологии. 2010. № 1. С. 24–27.
5. Баринов, И. Н. Оптимизация чувствительного элемента датчика давления с поликремниевыми тензорезисторами / И. Н. Баринов, В. С. Волков // Приборы. – 2013. – № 2. – С. 1–5.
6. Баринов, И. Н. Обеспечение долговременной стабильности параметров высокотемпературных полупроводниковых тензорезистивных датчиков абсолютного давления / И. Н. Баринов, В. С. Волков // Приборы. – 2012. – № 9. – С. 29–35.
7. Волков, В. С. Компенсация температурной погрешности чувствительности высокотемпературных полупроводниковых датчиков давления / В. С. Волков, И. Н. Баринов //Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. – 2013. – № 1 (3). – С. 30–36.
8. Волков, В. С. Использование системы Simulink при имитационном моделировании  высокотемпературных полупроводниковых датчиков давления / В. С. Волков, И. Н. Баринов // Приборы. – 2011. – № 7. – С. 50–54.
9. Kanda, Y. A Graphical Representation of the Piezoresistance Coefficients in Silicon / Y. Kanda // IEEE Transactions on Electron Devices. – 1982. – ED-29. – Р. 64–70.
10. Фандеев, В. П. Модели, методы и алгоритмы оптимизации диагностирования приборов :  учеб. пособие / В. П. Фандеев, В. С. Волков. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2007. – 76 с.

 

Дата создания: 10.08.2017 11:18
Дата обновления: 10.08.2017 13:47