mems传感器研讨现状
1、微机械压力传感器
微机械压力传感器是最早开端研发的微机械产品，也是微机械技能中最老练、最早开端产业化的产品。从信号检测办法来看，微机械压力传感器分为压阻式和电容式两类，别离以体微机械加工技能和献身层技能为根底制作。从灵敏膜结构来看，有圆形、方形、矩形、E形等多种结构。压阻式压力传感器的精度可达0.05%～0.01%，年安稳性达0.1%/F.S，温度差错为0.0002%，耐压可达几百兆帕，过压维护规模可达传感器量程的20倍以上，并能进行大规模下的全温补偿。现阶段微机械压力传感器的首要开展方向有以下几个方面。
（1）将灵敏元件与信号处理、校准、补偿、微操控器等进行单片集成，研发智能化的压力传感器。
（2）进一步进步压力传感器的灵敏度，完成低量程的微压传感器。
（3）进步作业温度，研发高低温压力传感器。
（4）开发谐振式压力传感器。
2、微加速度传感器
硅微加速度传感器是继微压力传感器之后第二个进入市场的微机械传感器。其首要类型有压阻式、电容式、力平衡式和谐振式。其间最具有吸引力的是力平衡加速度计，其典型产品是Kuehnel等人在1994年报导的AGXL50型。 国内涵微加速度传感器的研发方面也作了很多的作业，如西安电子科技大学研发的压阻式微加速度传感器和清华大学微电子所开发的谐振式微加速度传感器。后者选用电阻热鼓励、压阻电桥检测的办法，其灵敏结构为高度对称的4角支撑质量块方式，在质量块4边与支撑结构之间制作了4个谐振梁用于信号检测。
3、微机械陀螺
角速度一般是用陀螺仪来进行丈量的。传统的陀螺仪是运用高速滚动的物体具有坚持其角动量的特性来丈量角速度的。这种陀螺仪的精度很高，但它的结构杂乱，运用寿命短，本钱高，一般仅用于导航方面，而难以在一般的运动操控体系中运用。实际上，假如不是受本钱约束，角速度传感器可在比如轿车牵引操控体系、摄象机的安稳体系、医用仪器、军事仪器、运动机械、计算机惯性鼠标、军事等范畴有广泛的运用远景。常见的微机械角速度传感器有双平衡环结构，悬臂梁结构、音叉结构、振荡环结构等。可是，完成的微机械陀螺的精度还不到10°/h，离惯性导航体系所需的0.1°/h相差尚远。
4、微流量传感器 微流量传感器不只外形尺寸小，能到达很低的丈量量级，并且死区容量小，呼应时刻短，适合于微流体的精细丈量和操控。现在国内外研讨的微流量传感器依据作业原理可分为热式（包含热传导式和热飞翔时刻式）、机械式和谐振式3种。清华大学精细仪器系规划的阀片式微流量传感器经过阀片将流量转换为梁外表曲折应力，再由集成在阀片上的压敏电桥检测出流量信号。该传感器的芯片尺寸为3.5mm×3.5mm，在10ml～200ml/min的气体流量下，线性度优于5%。
5、微气体传感器
依据制作资料的不同，微气敏传感器分为硅基气敏传感器和硅微气敏传感器。其间前者以硅为衬底，灵敏层为非硅资料，是当时微气敏传感器的干流。微气体传感器可满意人们对气敏传感器集成化、智能化、多功能化等要求。例如许多气敏传感器的灵敏功能和作业温度密切相关，因此要一起制作加热元件和温度勘探元件，以监测和操控温度。MEMS技能很简单将气敏元件和温度勘探元件制作在一起，确保气体传感器优秀功能的发挥。
谐振式气敏传感器不需要对器材进行加热，且输出信号为频率量，是硅微气敏传感器开展的重要方向之一。北京大学微电子所提出的1种微结构气体传感器，由硅梁、激振元件、测振元件和气体灵敏膜组成。硅梁被置于被测气体中后，外表的灵敏膜吸附气体分子而使梁的质量添加，使梁的谐振频率减小。这样经过丈量硅梁的谐振频率可得到气体的浓度值。对NO2气体浓度的检测试验标明，在0×10～1×10的规模内有较好的线性，浓度检测极限到达1×10，当作业频率是19kHz时，灵敏度是1.3Hz/10。德国的M.Maute等人在SiNx悬臂梁外表涂敷聚合物PDMS来检测己烷气体，得到－0.099Hz/10的灵敏度。
6、微机械温度传感器
微机械传感器与传统的传感器比较，具有体积小、重量轻的特色，其固有热容量仅为10J/K～10J/K，使其在温度丈量方面具有传统温度传感器不行比较的优势。我所开发了1种硅/二氧化硅双层微悬臂梁温度传感器。根据硅和二氧化硅两种资料热膨胀系数的差异，不同温度下梁的挠度不同，其形变可经过坐落梁根部的压敏电桥来检测。其非线性差错为0.9%，迟滞差错为0.45%，重复性差错为1.63%，精度为1.9%。
7、其他微机械传感器
运用微机械加工技能还能够完成其他多种传感器，例如瑞士Chalmers大学的PeterE等人规划的谐振式流体密度传感器，浙江大学研发的力平衡微机械真空传感器，中科院合肥智能所研发的振梁式微机械力敏传感器等。
Mems传感器的制作工艺
MEMS技能根据已经是适当老练的微电子技能、集成电路技能及其加工工艺。它与传统的IC工艺有许多相似之处，如光刻、薄膜堆积、掺杂、刻蚀、化学机械抛光工艺等，可是有些杂乱的微结构难以用IC工艺完成，有必要选用微加工技能制作。微加工技能包含硅的体微加工技能、外表微加工技能和特别微加工技能。体加工技能是指沿着硅衬底的厚度方向对硅衬底进行刻蚀的工艺，包含湿法刻蚀和干法刻蚀，是完成三维结构的重要办法。外表微加工是选用薄膜堆积、光刻以及刻蚀工艺，经过在献身层薄膜上堆积结构层薄膜，然后去除献身层开释结构层完成可动结构。除了上述两种微加工技能以外，MEMS制作还广泛地运用多种特别加工办法，其间常见的办法包含键合、LIGA、电镀、软光刻、微模铸、微立体光刻与微电火花加工等。
