文档介绍：第1章传感器敏感材料 半导体硅材料 化合物半导体材料 石英敏感材料 精密陶瓷材料 ZnO 薄膜 铁电聚合物 非晶态磁性合金 复合材料 形状记忆合金?传感器敏感材料有多种,如物理材料、化学材料和生物材料等。? 1. 单晶硅:固态传感器的材料,优点: 优良的机械、物理性质,材质纯,内耗低、功耗小。机械品质因数高达 10 6数量级,滞后和蠕变极小, 机械稳定性好。各向异性,具有很好的热导性,应变灵敏系数高。 半导体硅材料?硅材料的质量轻,密度为不锈钢的 1/3, 而弯曲强度为不锈钢得 倍,具有高强度比和高密度比;?热导性为不锈钢底倍,而热膨胀系数不到不锈钢的 1/7; ?制造工艺与硅集成电路工艺有很好的兼容性?可实现微型化、低功耗,有利于传感器的一致性、可靠性和快响应。? 2. 多晶硅:是许多单晶的聚合物。晶粒的排列是无序的,不同的晶粒有不同的单晶取向,而每一晶粒内部具有单晶的特征。晶粒与晶粒之间的部位称为晶界,其对压阻效应的影响可通过控制掺杂浓度来降低。晶粒越大,压阻效应越大。低温淀积的多晶硅膜经过高温处理后晶粒明显增大,有利提高压阻效应。多晶硅压阻膜具有良好的温度稳定性,可有效地抑制温漂,是制造低温漂传感器的理想材料。? 3. 非晶体硅:在光电器件、传感器中应用。?与晶体材料相比,非晶体硅具有: ?(1)在可见光范围内具有高的光吸收系数。?(2)淀积温度低( 200-300 oC),可用多种材料作衬底,感受大面积淀积。?(3)材料性能稳定,具有较高的机械强度。?(4)具有高的塞贝克系数?(5)纯非晶硅没有压阻效应,利用微晶相与非晶相混合可产生压阻效应,灵敏系数高。?(6)非晶硅的弹性模量和多晶硅一样,取决于制备和热处理,一般为( 150 — 170 ) ×10 3MPa 。?可制成多种传感器,如光传感器,成象传感器,高灵敏度温度传感器,微波功率传感器, 触觉传感器等。? 4. 硅蓝宝石:是在蓝宝石衬底上应用外延生长技术形成的硅薄膜。?衬底是绝缘体,可实现元件之间的分离,且寄生电容小。?蠕变极小,优于单晶硅;耐辐射能力强;化学稳定性好,耐腐蚀性强。?具有耐环境性强的优势。?先进的成象传感器材料。如碲镉汞、锑化铟、砷化镓等。?开发长波段的应用。?无源探测的红外光敏技术,广泛应用。如红外夜视、火控、跟踪定位、精确制导等 化合物半导体材料? 1. 石英晶体:晶态 SIO 2 , 形状为六角锥体, 构成Z轴(光轴), X轴(电轴),Y轴(机械轴)。 石英敏感材料