基于MEMS的CMOS湿度传感器共17页文档

500*500μm 50 根宽5μm、长450μm 条形电 极，相邻极板间距5μm。 多晶硅S型结构,每根 多晶硅条长度为450μm、宽5μm 。
2工艺实现
聚酰亚胺线性度
聚酰亚胺延• 两组DSP跳换时有延迟 • 加热电阻不均匀 • 制作成本较高
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传感器感湿机理
文章中设计的新型传感器在工艺上采用多晶硅掩埋电 阻，刻蚀成“S”形正对聚酰亚胺高分子感湿介质下方，在高 湿情况下有反馈信号开启加热电阻和选择高湿下的DSP， 单片机也同样对高湿是的数据另行运算输出，这样可以克 服采用加热电阻结构时整体感湿电容偏小，对后续电路精 度和抗干扰要求较高。但放弃加热电阻，完全依赖感湿介 质的物理吸附，在高湿时，已被吸附的水分子通过氢键作 用与水分子键合，不但使吸湿量增大从而偏离原来的线性 曲线，而且大量水分子形成团簇不易脱附而造成湿滞。这 种新型传感器即利用了高分子低湿下的相对湿度与介电常 数良好的线性关系，又巧妙的在仅在高湿下开启加热电阻 ，加热电阻加速水分子的热运动，是感湿介质中的吸湿和 脱湿处在一个新的动态平衡中，避免了水分子间的相互键 合，从而使感湿介质实现二次线性感湿，当然高湿和低湿 分别用一个DSP处理。
基于MEMS的CMOS湿度传感器
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
物理吸附特点：①气体的物理吸附类似于气体的液 化和蒸气的凝结，故物理吸附热较小，与相应气体 的液化热相近；②气体或蒸气的沸点越高或饱和蒸 气压越低,它们越容易液化或凝结,物理吸附量就越大 ；③物理吸附一般不需要活化能，故吸附和脱附速 率都较快；任何气体在任何固体上只要温度适宜都 可以发生物理吸附，没有选择性；④物理吸附可以 是单分子层吸附，也可以是多分子层吸附;⑤被吸附 分子的结构变化不大,不形成新的化学键，故红外、 紫外光谱图上无新的吸收峰出现，但可有位移；⑥ 物理吸附是可逆的。
毕业论文设计
基于MEMS的CMOS湿度传感器
XXX 指导老师：郭兴龙
目录
• 1感湿机理的讨论和分析 • 2工艺实现 • 3传感器的创新与不足
1感湿机理的讨论和分析
• 湿度 • 绝对湿度 • 相对湿度 • 亲水性/疏水性
• 极性分子/非极性分子 • 偶极距 • 高分子
• 化学吸附：吸附质分子与固体表面原子(或分子) 发生电子的转移、交换或共有，形成吸附化学键 的吸附。
• 特点：吸附热（吸附所涉及的力与化学键力相当） 和不可逆性。
• 物理吸附：由吸附质和吸附剂分子间作用力所引 起，也称作范德华力。吸附剂表面的分子由于作 用力没有平衡而保留有自由的力场来吸引吸附质， 由于它是分子间的吸力所引起的吸附，所以结合 力较弱，吸附热较小，吸附和解吸速度也都较快。 被吸附物质也较容易解吸出来，所以物理吸附是 可逆的。吸附作用的大小跟吸附剂的性质和表面 的大小、吸附质的性质和浓度的大小、温度的高 低等密切相关。吸附质分子与吸附剂表面原子或 分子间以物理力进行的吸附作用。
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