多孔硅基湿敏传感器的制作与性能研究

摘要

随着湿度在人们日常生活中起着越来越重要的作用,湿度信息越来越受到人们的关注。测量精度高、灵敏度高、温度系数小、稳定性好、使用寿命长、响应速度快、抗腐蚀、制造工艺简单、易于批量生产、成本低等性能是理想的湿敏传感器的基本要求,并且适于在宽温、湿范围内使用。
　　 由于湿敏器件应用领域不同,对湿度传感器的技术要求也不同。从制造角度看,同是湿度传感器,由于材料、结构不同,工艺不同,其性能和技术指标有很大差异。本文以多孔硅作为研究材料,分析了其感湿机理,从电容角度展开研究,首先制备了多孔硅并对多孔硅的基本特性进行研究。而后以多孔硅作为感湿介质制作了电容式多孔硅湿度传感器,并对传感器的性能进行测试。对湿度传感器的性能进行测试,最终得到了(80mA／cm2,30min)和(40mA／cm2,20min)条件下(此条件为多孔硅的腐蚀生长条件),得出在不同的湿度变化时,传感器的灵敏度曲线,这些数据将对我们的研究有很好的指导作用。完成了湿度信号采集电路及显示电路的设计,将制作的电容湿度传感器的电容值,通过单片机进行编程,转换为具体的相对温度值,通过LED数码管显示电路显示出相对湿度值。