一种新型CMOS兼容湿度传感器

给出了与CMOS工艺兼容的一种新型梳齿状湿度传感器的结构、工艺流程及其测试结果.利用Coventor软件对这种新型结构进行了理论分析,对制备出的湿度传感器的性能如灵敏度、滞回特性、重复性、响应时间等进行了测试并讨论.结果表明文中提出的CMOS湿度传感器工艺简单、响应时间快、成本低、灵敏度高,有望在实际中得到应用.     

一种格栅状上电极的CMOS工艺聚酰亚胺电容型湿度传感器

报道了采用标准CMOS工艺制作的格栅型上电极的电容型湿度传感器,采用高分子材料聚酰亚胺作为感湿介质,铝作为金属电极.对该湿度传感器的器件结构、制作工艺和传感器特性,如灵敏度、湿滞以及响应时间等进行了讨论.测试结果表明,在12%～92%的湿度范围内,电容一相对湿度曲线具有良好的线性度,灵敏度为0.9 pF/RH,响应时间...     

CMOS电容式湿度传感器特性研究

提出了一种CMOS电容式湿度传感器特性研究方案.研究所用的微电容湿度传感器由标准CMOS工艺结合MEMS 后处理技术加工而成.为了测试湿度传感器的响应时间,设计了一种响应时间测试装置.测试结果表明,该电容式湿度传感 器在相对湿度25％～95％的范围内具有较好的线性度;其回滞在75％RH时达到最大,为2％ RH;该传感器...     

基于CMOS工艺的硅基PI湿度传感器的研制

在国内外湿度传感器研究的基础上,基于Si CMOS工艺研制出了以聚酰亚胺(PI)为感湿介质的电容型相对湿度传感器.并对其结构进行了理论分析,仔细确定了湿度传感器的工艺步骤和版图设计.对其测量范围、湿滞和响应时间等特性参数进行了详细的测试.通过实验结果与模拟结果的对比分析,给出了该实验中存在的问题和改进意见,以便在今后的研究中加强这方面的工作.     

CMOS工艺聚酰亚胺电容型湿度传感器的研究

以正胶光刻和干湿刻蚀方法,结合CMOS工艺制备了聚酰亚胺电容型湿度传感器.研究了硅基、钼-铝栅条状电极湿度传感器的结构及亚胺化温度对其性能的影响.结果表明:相对湿度(RH)为20%～80%发生准静态变化时,该传感器的湿度-电容曲线具有较好的线性度;外界相对湿度在12%和92%间发生阶跃变化时,响应时间约为40 s.     

一种新型的CMOS集成湿度传感器

利用MEMS技术,对一种新型CMOS湿度传感器进行理论分析、模拟以及结果讨论.该湿度传感器采用标准CMOS工艺制造,采用梳状铝电极结构、梳状多晶硅加热结构,衬底接地,感湿介质采用聚酰亚胺,利用商业软件Coventor进行模拟绘制出敏感电容与相对湿度的曲线图.接口电路采用开关电容电路,输出可测电压信号,利用Microsim公司的Pspice模拟电路得到相对湿度与输出电压曲线关系.     

全兼容气体流量传感器

本文介绍了采用作者提出的新型CCT工作原理而研制成功的集成CMOS流量传感器.这种传感器采用常规CMOS工艺制备而不需要任何附加工艺步骤.为了提高传感器的稳定性,其电路结构作了进一步改进.该传感器采用单个5伏电源,其输出信号可与A/D及微处理器自然接口.芯片尺寸为1×1.9mm~2,灵敏度高达70mV(T_(芯片)=27℃,T_(液体)=19℃,流速40cm/s),响应时间为40秒(流速为24cm/s时).在CMOS运算放大器(A)设计中,采用二级偏置电路以满足偏压要求并具有极好的温度性能.文中对CMOS运算放大器的设计作了较细致的讨论.     

一种GMOS SnO2气体微传感器的设计

采用TSMC 0.6 μm 1P3M标准CMOS工艺设计了一种检测O2浓度的SnO2气体微传感器.传感器材料是由实验分析及CMOS工艺共同确定,其多晶硅加热电阻温度系数小、功耗低,而SnO2敏感薄膜灵敏度高且稳定性良好,通过软件对器件进行热学模拟仿真并确定了传感器的结构及设计参数.芯片测试结果表明:所设计的MHP悬空结构的传感器反应速度快、抗干扰能力强、具有较高的灵敏度及稳定性,检测O2含量的浓度范围为15%～70%,满足了工艺要求.     

一种新型的CMOS集成湿度传感器

利用MEMS技术 ,对一种新型CMOS湿度传感器进行理论分析、模拟以及结果讨论。该湿度传感器采用标准CMOS工艺制造 ,采用梳状铝电极结构、梳状多晶硅加热结构 ,衬底接地 ,感湿介质采用聚酰亚胺 ,利用商业软件Coventor进行模拟绘制出敏感电容与相对湿度的曲线图。接口电路采用开关电容电路 ,输出可测电压信号 ,利用Microsim公司的Pspice模拟电路得到相对湿度与输出电压曲线关系     

一种新型的CMOS集成湿度传感器

利用MEMS技术，对一种新型CMOS湿度传感器进行理论分析、模拟以及结果讨论。该湿度传感器采用标准CMOS工艺制造，采用梳状铝电极结构、梳状多晶硅加热结构，衬底接地，感湿介质采用聚酰亚胺，利用商业软件Coventor进行模拟绘制出敏感电容与相对湿度的曲线图。接口电路采用开关电容电路，输出可测电压信号，利用Microsim公司的Pspice模拟电路得到相对湿度与输出电压曲线关系。     

MIS结构电容器的湿敏特性研究

在室温情况下,研究了MIS结构电容器的湿敏特性。用交流串联电路,测量其电流与相对湿度和频率的依赖关系,实验结果表明:此结构有良好的感湿灵敏度和短的响应时间。其中相对湿度从12%变化到98%时,在较宽频率范围(102~105Hz)内,元件的电流有较大的变化。还对器件的物理模型进行了分析。     

Resistive humidity sensor based on vanadium complex films

A resistive-type relative humidity （RH） sensor based on vanadium complex （VO2（3-f[）） film is reported in this study. Gold electrodes were deposited on the glass substrates in a co-planar structure. A thin film of vanadium complex was coated as a humidity-sensing material on the top of the pre-patterned electrodes. The humidity-sensing principle of the sensor was based on the conductivity change of coated sensing element upon adsorption/desorption of water vapor. The resistance of the humidity sensor measured at 1 kHz decreased linearly with increasing the humidity in the range of 35%-70% RH. The overall resistance of the sensor decreases 11 times. An equivalent circuit for the VO2（3-fl） based resistive-type humidity sensor was developed. The properties of the sensor studied in this work make it beneficial for use in the instruments for environmental monitoring of humidity.     

电离式碳纳米管气体湿度传感器

研究了一种新颖的碳纳米管气态离化结构的碳纳米管气体湿度传感器。该传感器具有一对或多对叉指状侧壁电极结构,电极上覆盖一层多壁碳纳米管薄膜,其利用碳纳米管高长径比的尖端电场收敛作用增大局部电场,有效地增强了传感器对气体湿度的敏感性。通过搭建的气体湿度测试平台,对传感器的静态和动态气体湿度特性进行了研究,结果显示传感器对60%以上相对气体湿度表现出了较强的灵敏度。与吸附式等传统气体湿度传感器对比,该气体湿度传感器具有较快的响应速度(约为0.15 s)和回复速度(约为0.6 s),较传统湿度传感器高了一个数量级,能够用于实时并且快速的气体湿度参量标定。     

高分子电容型湿度传感器研制

随着工业的快速发展,对温度检测和控制日益严格,温度传感器已无法跟上人们的需求,通过优化湿度传感器的表面结构和对感湿材料微孔设计提高了感湿特性,增强感湿材料的感湿特性,并对湿度传感器测量电路进行改进,提高微小电容测量,设计湿度测试系统。通过实验验证了改进后的湿度传感器测量效果更优越。     

Full‐Textile Wireless Flexible Humidity Sensor for Human Physiological Monitoring

Textile‐based electronic techniques that can in real‐time and noncontact detect the respiration rate and respiratory arrest are highly desired for human health monitoring. Yarn‐shaped humidity sensor is fabricated based on a sensitive fiber with relatively high specific surface area and abnormal cross‐section. The response and recovery time of the yarn‐shaped humidity sensor is only 3.5 and 4 s, respectively, with little hysteresis, because of the hydrophobic property of these functional fibers and the grooves on the surface of the fibers, which is much faster than those of the commercial polyimide materials. Moreover, a battery‐free LC wireless testing system combined with the yarn‐shaped sensor is fabricated, which is further successfully imbedded into the intelligent mask to detect human breath. Based on the detection of LC wireless testing system, the frequency of 50.25 MHz under the exhaled condition shifts to 50.86 MHz under the inhaled situation of humidity sensor. In essence, the functional yarns with proper structure, would be an excellent candidature to the yarn‐shaped humidity sensor, in which there are good performance and wide application possibilities, eventually offering a facile method for the wireless detection of human physiological signals in the field of electronic fabrics.     

纸基PVA 无芯片RFID 湿度传感器

传统湿度传感器制造工艺复杂、需有线连接信号,对此,文中提出一种纸基无芯片射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)湿度传感器。为提升传感器谐振特性,选择非对称开口环内部分布式加载金属碎片作 为传感器结构,聚乙烯醇(PVA)作为湿敏材料,使用遗传算法和HFSS 射频仿真软件来设计并优化传感器结构。以 喷墨打印技术制作传感器样品,采用滴涂法在传感器表面分别制备了5%、10%、15%三种质量浓度比的PVA 薄膜。 湿敏特性仿真及测试结果一致表明:PVA 与纸基底协同作用可显著提高传感器灵敏度。随PVA 浓度增加灵敏度增 加,15%PVA 传感器灵敏度最高,高湿灵敏度达到12. 22 MHz/ %RH,但随PVA 浓度增加恢复特性变差,5%PVA 湿度 传感器具有良好的恢复特性,恢复度达83. 87%。通过长期多次实验验证了PVA 纸基湿度传感器具有良好的温度稳 定性与中长期稳定性。与同类研究成果对比,文中设计在感湿范围及灵敏度方面有优势且制造工艺更简单,为低成 本湿度传感器的大规模使用提供了可能。     

湿度传感元件制备、封装及检测电路设计的研究进展

湿度传感器是一种用于感知环境湿度参数的器件,在气象探测、农业种植、工业制造、馆藏存储等领域应用广泛。湿度传感器的检测特性主要由湿敏材料、检测电极、封装及检测电路共同决定,其中湿敏材料的材料特性和结构特征对传感性能的影响最为显著,也是该领域的研究热点。讨论了湿度传感元件的感湿机理和湿敏材料的分类,介绍了湿度传感器的检测参数及优化,阐述了纳米湿敏材料在湿度传感器中的应用,对常用的湿度传感器封装方案和检测电路设计进行了综述。