单触型传感器与划擦型传感器是两种新式固态指纹传感器，都是经过在触摸进程中电容的改变来进行信息收集。本文对两类传感器的作业原理和特色进行了详细剖析，并介绍在互联网安全认证、轿车无钥匙进入体系等的运用。
现在市场上有两种固态指纹传感器：榜首种是单次触摸型传感器，要求手指在指纹收集区进行牢靠的触摸；第二种则需求用手指在传感器外表擦过，传感器会收集一套特定的数据，然后进行快速剖析和认证。这两类指纹传感器将得到越来越广泛的运用。
上述两类传感器作业原理为：当指纹中的凸起部分置于传感电容像素电极上时，电容会有所添加，经过检测添加的电容来进行数据收集。传感器中的像素点为45平方微米，间隔为50微米，电容像素阵列的分辨率略高于500dpi。这类传感器根据一种规范的单－多晶硅三层金属CMOS工艺，并选用0．5微米工艺进行规划。
金属互连的第三层构成电容像素层，由氮化钛制成并覆盖着一层氮化硅，厚度仅为7000埃米。这种硬金属电极与抗磨涂敷层组合构成的传感器十分坚实经用，运用寿命能够到达很多年。
一、指纹检测
人类的指纹由严密相邻的凹凸纹理构成，经过对每个像素点上运用规范参阅放电电流，便可检测到指纹的纹理情况。每个像素先预充电到某一参阅电压，然后由参阅电流放电。电容阳极上电压的改变率与其上的电容成下面的比例关系：
Iref＝C×dv／dt
处于指纹的凸起下的像素（电容量高）放电较慢，而处于指纹的凹处下的像素（电容量低）放电较快。这种不同的放电率可经过采样坚持（S／H）电路检测并转换成一个8位输出，这种检测办法对指纹凸起和低凹具有较高的敏感性，并可构成十分好的原始指纹图画。
选用杂乱的软件算法能够进行指纹辨认。这种软件收集原始的指纹图画，将图画信息数字化并提取其间的细节模板，然后进行测验，承认提取的细节模板是否与参阅模板符合。
二、比较进程
单触型传感器与划擦型传感器的尺度和本钱都不相同。触摸式传感器较大，一般有用触摸面为15×15mm，可迅速地收集最大的指纹或拇指指纹。这种传感器易于运用，并可将整个指纹图画以500dpi（主动指纹辨认规范）的精度进行快速传输。
现在这些传感器已完结规划，并用于美国政府组织及差人局进行指纹辨认。不久的将来还将逐步用于轿车单触式无钥匙进入体系，以及新式的国家安全运用中。
这种传感器由256（列）×300（行）微型金属电极组成，每一列连接到一对S／H电路上。指纹图画顺次进行逐行收集，每个金属电极均作为电容的一个极，与之触摸的手指则是电容的另一个极。在器材外表有一层钝化层，作为两个电容极间的电介质层。将手指置于传感器上时，指纹上的凸起和低凹会在阵列上发生不同的电容值，并构成用于认证的一整幅图画。
划擦型传感器是一种新式指纹收集器材，要求用户将手指在器材上划过。划擦型传感器的长处是尺度小（如富士通的MBF300尺度仅为3．6×13．3 mm2）和本钱低。这些器材首要用于移动设备的嵌入式安全辨认运用，如手机和PDA。精细的图画重建软件以挨近2000帧／秒的速度快速地从传感器上收集多个图画，并将每个帧的数据细节安排到一同。
三、信息及认证
毫无疑问，便携式低本钱指纹辨认技能对咱们的日子含义深远。例如，往后差人可在一个违法高发区截住一名嫌疑人，要求其供给指纹而不是身份证或轿车驾照。此人则将其右手的榜首、二或第三个手指置于一个与无线PDA相连的传感器上，能够迅速将嫌疑人与曾经的违法记载进行比照承认。
这种辨认技能关于被盗的手机用户也有优点。手机开机时要求用户经过一个快速的认证进程，用户将其手指划过传感器，假如经过认证则授权运用手机的各项功用。假如不是授权用户，手机便持续坚持锁住。假如接连几回认证无法经过，则手时机删去存储器中的要害信息然后关机。
在语音邮件的运用中，当拨出一个语音邮件号码后，用户只需将手指划过传感器便可令体系辨认。有了指纹辨认后，便无需运用邮箱暗码或个人辨认号码。
在往后的轿车运用中，用户可输入家庭成员指纹样本，经鉴权才干驾驭。注册进程十分简略：每个授权驾驭的成员将其手指置于传感器上，并将轿车的各种参数按个人爱好进行设置，然后将这些设置存入车载的电脑存储器中。
当驾驭者进入轿车时，他／她将手指置于传感器上，发动辨认进程。不到一秒钟，电脑将检测到的指纹模板与存储的模板进行比较，并树立一个与驾驭者相符的相关设置。指纹模板和匹配软件保存在轿车内的一个嵌入式模块中。当指纹匹配成功时，轿车便按已编程设定的内部参数来操控后视镜、轿车座椅、无线基站以及车内空气环境。此外，还可操控驾驭速度，假如驾驭者仅为十来岁的孩子，则将速度限制在每小时55公里。这些功用的完结具有十分多的用途。
四、使移动互联网接入愈加安全
跟着半导体和软件技能的开展，手机将逐步成为一种可随时随地获取个人和公司数据的移动终端，因此需求保证用户拜访的安全性，以避免未授权拜访。本来法律组织运用的指纹辨认方法仅存储指纹上一些特定点的数据而非整个印象，因此相比之下，生物指纹扫描体系更为有用、牢靠。
这类检测的一切处理进程均分为下面几个进程：首先是收集阶段，器材收集手指生物样本；然后运用预先树立的数学公式或算法从样本中提取其独有的数据，并将其转换成一个模板；挂号认证程序从指纹的30～40个特征点中至少提取七个特征匹配点进行验证，包含构成某一指纹细节的纹理分叉点和停止点，并被界说成特征点间的间隔。
进行注册时，信息代码被存储下来，作为往后用户认证的参阅模板。当用户进入体系时，他／她将手指划过传感器区域，所获取的现场扫描模板与参阅模板进行比较。整个进程在1或2秒内完结。
经过比较，体系会承认这一现场扫描模板是否包含了与参阅模板相符的满足生物数据，并判别二者是否匹配。假如不匹配，则认证失利，等候下次辨认。
这种指纹检测体系功能很高，对有用指纹作出错误判别的概率小于1％，而将无效指纹错判为有用指纹的或许则简直不存在，其概率低于0．01％。
