基于4H-SiC的LC諧振式高溫?zé)o線壓力敏感芯片的設(shè)計(jì)與優(yōu)化

何文濤; 李艷華; 鄒江波; 張世名; 趙和平; 楊龍航天長征火箭技術(shù)有限公司; 北京100076; 中國航天時(shí)代電子公司; 北京100094; 中國空間技術(shù)研究院; 北京100086; 廈門大學(xué)航空航天學(xué)院; 廈門361005

高溫壓力
lc諧振
仿真設(shè)計(jì)

摘要：針對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)、重型燃?xì)廨啓C(jī)等動(dòng)力設(shè)備燃燒室內(nèi)壓力原位測量的需求,設(shè)計(jì)了一種基于4H-SiC的LC諧振式無線高溫壓力敏感芯片.以現(xiàn)有SiC微工藝水平為基礎(chǔ),利用TCAD軟件及多物理場耦合仿真軟件,完成了敏感芯片電容、電感、感壓膜等主要部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、優(yōu)化,以提高敏感芯片的Q值及耦合強(qiáng)度.探討了電感內(nèi)置、外置兩種設(shè)計(jì)方案本體電容的大小,并在此基礎(chǔ)上提出一種雙腔體結(jié)構(gòu),將本體電容值減小到179.66 p F.優(yōu)化后的敏感芯片常溫（20℃）Q值約為13.66,100 k Pa滿量諧振頻率變化158.62 k Hz;1 000℃下的Q值為3.65,滿量變化55.53 k Hz,且1 000℃下的熱應(yīng)力較小.這種敏感芯片將可應(yīng)用于高溫壓力傳感器的制備,為我國自主研制航空發(fā)動(dòng)機(jī)、高超發(fā)動(dòng)機(jī)、重型燃?xì)廨啓C(jī)等先進(jìn)動(dòng)力系統(tǒng)提供支撐.

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