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。     

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.     

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...     

CMOS 兼容湿度传感器的研究进展

本文主要介绍几种与CMOS工艺兼容的湿度传感器的结构,工艺,特点以及处理电路,并对湿度传感器的发展趋势作了探讨。     

CMOS工艺兼容的单片集成湿度传感器

设计并制备了一个CMOS工艺兼容的集成湿度传感器,将湿度传感器与CMOS测量电路集成在同一芯片上.片上集成的湿度传感器为叉指电容式,感湿介质为聚酰亚胺,本文给出了相应的感湿模型.针对湿度传感器在全量程电容变化量较小的特点,本文采用开关电容电路作为片上微电容测量电路,讨论了电路的原理并给出了模拟结果.芯片采用3μm多晶硅栅标准CMOS工艺进行流水.测量结果表明,片上集成湿度传感器在5～35℃有较好的直流输出特性,并且长时间稳定性良好.     

一种新型结构的湿度传感器

本文提出了一种以聚酰亚胺为介质膜的电容式湿度传感器.它的工作原理是,在不同的湿度环境下,聚酰亚胺—水系统介电常数改变引起传感器电容的变化.该传感器具有工艺简单、体积小、灵敏度高、响应快等优点.该文介绍了它的结构、制造工艺和试验结果.     

一种湿度传感器接口电路的分析与改进

介绍了一种本实验室开发的集成湿度传感器，它实现了湿敏电容和接口电路在一块芯片上的集成。重点分析了它的接口电路，基于施密特触发器构建，实现电、容值与频率值的转换。对样片进行了测试，电容值与湿度值近似为线性关系；但是，输出波形的占空比与理论值有较大的偏差。通过分析，给出了测试结果发生偏差的原因。最后，对施密特触发器的参数进行优化，重新对电路的结构进行了设计，实现了与实验室第二代湿度传感器的集成。     

具有脉宽调制输出的CMOS集成流量传感器

本文介绍一种数字化输出的集成流量传感器,传感器由温敏元件、加热元件和触发器组成,电路连接使得传感器工作在加热和冷却的振荡状态,产生方波输出,其脉冲宽度用作为流速的量度。该传感器由通用的CMOS工艺制成。     

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.     

A wide dynamic range CMOS image sensor with pulse-frequency-modulation and in-pixel amplification

This paper briefly examines the pros and cons of CMOS pulse-frequency-modulation (PFM) digital pixel sensors. A pulse-frequency-modulation digital pixel sensor with in-pixel amplification is proposed to improve the resolution of the pixel sensor at low illumination. The proposed PFM digital pixel sensor offers the characteristics of a reduced integration time when the level of illumination is low with the fill factor comparable to that of PFM digital pixel sensors without in-pixel amplification. The proposed digital image sensor has been designed in TSMC- 1.8 V CMOS technology and validated using Spectre from Cadence Design Systems with BSIM3V3 device models. Simulation results demonstrate that the dynamic range of the proposed PFM digital pixel sensor with in-pixel amplification is 20 dB larger as compared with that of PFM digital pixel sensors without in-pixel amplification. The increased dynamic range is obtained in the low illumination condition where PFM digital pixel sensors without in-pixel amplification cease the operation due to the low photo current.     

探空集成传感器设计

微型化、集成化可以使得传感系统减少体积、重量 ,降低成本 ,提高系统的可靠性 ,具有重要的科学意义。本文设计了一个用于测量大气湿度、温度和气压检测微型集成传感器。考虑到MEMS加工工艺兼容性 ,分别采用空气导热检测法、铂电阻法和电容法对湿度、温度、压力进行检测 ,并且进行了理论计算 ,设计了加工工艺步骤 ,制作出雏形器件     

Electromagnetically compatible CMOS auto-balanced current sensor for highly integrated power control System-On-Chip

This paper describes the design and prototyping of an auto-balanced contactless current sensor in standard Complementary Metal–Oxide–Semiconductor (CMOS) technology, without any additional post-processing cost. The architecture includes two high-sensitivity Hall plates with differential amplification electronics. A high common mode rejection is insured by the integrated auto-balancing system based on the use of integrated coils. When a common current is applied in the embedded coils, the integrated system provides a feedback signal to a digital control unit which in turn adjusts the biasing current of one of the Hall plates in order to balance the amplification of the two Hall plates. Designed in a standard CMOS technology, this sensor can be integrated in power control System-On-Chip requiring extremely electro-magnetically compatible current sensor.     

集成风速计片上系统的计算机模拟

将MEMS器件与CMOS电路集成在同一个芯片上具有体积小、噪声小、便于控制、易于大批量生产等优点 ,本文从风速计的工作场入手 ,运用了有限元、数据拟合、等效电路及SPICE宏单元的方法对片上系统进行模拟 ,从而直接模拟出信号状况 ,有利于片上处理电路和控制电路的匹配设计 ,提高了设计效率。文中给出了风速计流体场的有限元分析结果 ,并通过拟合的方法将输出的温度差输出到电路等效的热堆 ,信号和噪声经过片上集成的放大器输出到芯片外 ,有利于温度场、热敏感元件、放大电路的优化设计     

Double junction photodiode for X-ray CMOS sensor IC

A CMOS compatible P＋/Nwell/Psub double junction photodiode pixel was proposed, which can effi- ciently detect fluorescence from CsI（T1） scintillation in an X-ray sensor. Photoelectric and spectral responses of P＋/Nwell, NweE1/Psub and P＋/Nwell/Psub photodiodes were analyzed and modeled. Simulation results show P＋/Nweu/Psub photodiode has larger photocurrent than P＋/Nwetl photodiode and Nweu/Psub photodiode, and its spectral response is more in accordance with CsI（T1） fluorescence spectrum. Improved P＋/Nweu/Psub photodiode detecting CsI（T1） fluorescence was designed in CSMC 0.5 #m CMOS process, CTIA （capacitive transimpedance amplifier） architecture was used to readout photocurrent signal. CMOS X-ray sensor IC prototype contains 8 × 8 pixel array and pixel pitch is 100 × 100 μm2. Testing results show the dark current of the improved P＋/Nwell/Psub photodiode （6.5 pA） is less than that of P＋/Nwell and P＋/Nwell/Psub photodiodes （13 pA and 11 pA respectively）. The sen- sitivity of P＋/Nwell/Psub photodiode is about 20 pA/lux under white LED. The spectrum response of P＋/Nwell/Psub photodiode ranges from 400 nm to 800 nm with a peak at 532 nm, which is in accordance with the fluorescence spectrum of Csl（T1） in an indirect X-ray sensor. Preliminary testing results show the sensitivity of X-ray sensor IC under Cu target X-ray is about 0.21 V.m^2/W or 5097e-/pixel @ 8.05 keV considering the pixel size, integration time and average energy of X-ray photons.     

一种基于标准CMOS工艺的新型单片集成紫外图像传感器

我们提出了一种基于标准CMOS工艺的浮栅紫外图像传感器。传感器单元是由一个非常紧凑的紫外线灵敏器件构成。整个紫外图像传感器有一CMOS像素单元阵列、高压开关、读出电路和数字控制等部分组成。在一0.18μm标准工艺上实现了1个1616的图像传感器芯片。我们对传感器单元和阵列进行了测试,测试结果表明传感器的灵敏度为0.072 V/(mJ/cm2),并且可以获得紫外图像。此紫外图像传感器适合于大规模集成的生物医药和太空探测等领域。