CMOS电容式湿度传感器特性研究

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关于湿度传感器的研究已经发展了好多年。传统
介质的介电常数发生变化，引起湿度传感器的电容值
改变，相对湿度与敏感电容之间存在确定关系。环境
相对湿度升高时湿度传感器电容值增加，相对湿度降低时电容值相应减小。湿度传感器输出端连接外围电路，电容值经过接口电路后被转化为可测电信号，敏感如电压、电流。微电容湿度传感器采用３埘ＣＯＭＳ工艺制备而成，该湿度传感器结构简图如图１所示＿ｌ引。
ＬＵＹｈ，ＨＯＣｅｇｏｇ，ＥＭｅｇ，ＩＭｉＩａＺＡｈｎｌｎＮＩｎＱＮｎｇ
（ｅａｏａｏＫｙＬｂｒｔｙｏｒｆＭＥｈＭＳｏｅＭｉｉｒｄｃｔｎＳｕｈａｔｎｅｓｙ，ａｎ１０６Ｃｉａｆｔｎｓｙｏｕａｉ，ｏｔｅｓＵｉｒｉＮｇ２０９，ｈｎ）ｔｆＥｏｖｔ
期测试无明显漂移。
关键词：电容式传感器；湿度传感器；ＭＳＣＯ工艺；ＥＳＭＭ中图分类号：Ｐ１．Ｔ２２１文献标识码：Ａ文章编号：０５９９（０１０ — ３９０１０ — ４０２１）４０７ — ４
湿度是大气中水汽占给定温度下空气中饱和水汽的百分比… 。该物理量广泛应用于军事、象、气农业、工业（特别是纺织，电子，品）医疗、食、建筑以及家用电器等方面，与工农业生产和人们生活息息相关 ¨ 。Ｊ
ｓｒｅｏｈｏｔｐｒｄ．ｉＫｅｒ：ａｃｔｖｅｏ；ｕｄｉｅｓｒＣＭＯＳｔｃｎｌｇ；ｙｗｏｄｓｃｐａｉｅｓｎｓｒｈｍｉｔｓｎｏ；ｉｙｅｈｏｏｙＭＥＭＳ
ＥＡＣ７３；１０；３０ＥＣ：２０２３７２
ＡｂｓｒｃＡｔｄｎｔｅｐｒｏｍａｃｆａＣＭＯＳｃｐａｉｉｅｈｍｉｉｅｓｒｉｅｅｔｄ．ｉｍｉｉｅｓｒｗａｔａｔ：ｓｕｙｏｈｅｆｒｎｅｏａｃｔｕｄｔｓｎｏｓｐｒｓｎｅＴｈｓｈｕｄｔｓｎｏｓｖｙｙｆｂｉａｅｔｈｔｎｒａｒｃｔｄｗｉｈｔｅｓａｄａｄＣＭＯＳｔｃｎｌｇｎｈｅｈｏｏｙａｄｔｅＭＥＭＳｐｓ— ｏｅｓｎｇｓｅＴｅｔｔｅｒｓｏｓｉｆｔｅｏｔｐｒｃｓｉｔｐ．ｏｔｓｈｅｐｎｅｔｍｅｏｈｈｍｉｉｙｓｎｏ，ｎｅｐｒｍｅｔｌｓｔｕｓｄｓｇｅｕｄｔｅｓｒａｘｅｉｎａｅ — ｐｗａｅｉｎｄ．Ａｓｃｎｂｅｎｆｏｔｅｍｅｓｒｍｅｔｔｅｓｎｓｒｓｗｓａａｅｓｅｒｍｈａｕｅｎｓ，ｈｅｏｈｏｇｏｉｅｒｔｖｒｔｅｔｓｉｇｒｎｅｆｏ２ｏｄｌｎａｉｙｏｅｈｅｔｎａｇｍ５％ＲＨｏ９ｒｔ５％ＲＨ．ｈｅｍａｉｍｙｔｒｓｓｏｈｅｓｒｉＴｘｍｕｈｓｅｅｉｆｔｅｓｎｏｓ２％ＲＨ．ｔａ
ｄｉ１．９９ｊｉｎ１０－４０２１．４０７ｏ：０３６／．ｓ．０５９９．０１０．０ｓ
ＣＳ电容式湿度传感器特性研究术ＭＯ
刘岩，成龙，赵聂萌，秦明
（东南大学ＭＥＭＳ教育部重点实验室，南京２０９）１０６
摘要：提出了一种ＣＯ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ＣＯ工艺结合ＭＭＭＳＭＳＥＳ
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，电容式湿度传感该
器在相对湿度２％～５的范围内具有较好的线性度；回滞在７％Ｒ５９％其５Ｈ时达到最大，２Ｈ；为％Ｒ该传感器响应时间较短；短
的湿度传感器有毛发湿度计、干湿球湿度计、点湿度露
第３４卷第４期
２１０１年８月
电子器件
ＣｉｅｅＪｕｎｌｆＥｅｔｎＤｖｅｈｎｓｏｒａｌｃｒｅｉｓｏｏｃ
Ｖｏ．４Ｎｏ４１ｅＰｅｆｒａｅｏＳｕｙｏｈｒｏｍｎｃｆａＣＭＯＳＣａａｉｉｅＨｕｉｉｅｓｒｐｃｔｖｍｄｔＳｎｏｙ
７％ＲＡｎｈｅｓｒｈｓａｓｏｔｅｐｎｅ，．ｂｉｕｒｆｃｎｂｏｎｆｒｔｅｓｎｏｓｔｓｅｎａ５Ｈ．ｄｔｅｓｎｏａｈｒｒｓｏｓｔｉｍｅＮｏｏｖｏｓｄｉａｅｆｕｄａｔｈｅｓｒｗａｅｔｄｉｔｅ