基于非接触测量的超高温MEMS压力传感器基础研究

国家重大工程项目核电、大飞机、深空探测、载人航天遇到了超高温压力测试的难题。在高温环境下的弹性结构失稳以及电引线性能退化是导致传统MEMS压力传感器无法正常工作的关键原因。本课题提出一种基于非接触无源信号传输的超高温压力传感器，采用高温半导体SiC材料来制备压敏结构，保证在高温环境下的结构稳定性，同时采用非接触式的无源探测技术，避免电引线高温退化的问题，从而可实现超过600℃的高温压力测量。通过对高温条件下SiC材料的弹性参数变化机制的理论和实验分析，设计出抗高温的压敏结构，并进行高温环境下的压力测量实验验证。完成基于非接触无源信号传输方式的高温压力传感器的理论、设计、工艺、测试技术的研究成果体系，为实现600℃以上实际可用的微小体积高温压力传感器打下坚实的理论和技术基础。

国家重大工程项目核电、大飞机、深空探测、载人航天遇到了超高温压力测试的难题。在高温环境下的弹性结构失稳以及电引线性能退化是导致传统MEMS压力传感器无法正常工作的关键原因。本项目提出了一种基于非接触无源信号传输的高温压力传感器，采用高温半导体SiC材料和耐高温陶瓷材料来制备压敏结构，保证在高温环境下的结构稳定性，同时采用非接触式的无源探测技术，避免了电引线高温退化的问题，从而可实现超过600℃的高温压力测量。通过对高温条件下SiC材料和耐高温陶瓷材料的弹性参数变化机制的理论和实验分析，设计出了抗高温的压敏结构，并进行了高温环境下的压力测量实验验证。完成了基于非接触无源信号传输方式的高温压力传感器的理论、设计、工艺、测试技术的研究成果体系，为实现600℃以上实际可用的微小体积高温压力传感器打下了坚实的理论和技术基础。共发表了17篇学术论文，其中SCI收录4篇，EI收录3篇，获得授权专利2项，培养了博、硕士研究生共16人。