基于4H-SiC的LC諧振式高溫無線壓力敏感芯片的設計與優化
何文濤; 李艷華; 鄒江波; 張世名; 趙和平; 楊龍 航天長征火箭技術有限公司; 北京100076; 中國航天時代電子公司; 北京100094; 中國空間技術研究院; 北京100086; 廈門大學航空航天學院; 廈門361005
- 高溫壓力
- lc諧振
- 仿真設計
摘要：針對航空發動機、重型燃氣輪機等動力設備燃燒室內壓力原位測量的需求,設計了一種基于4H-SiC的LC諧振式無線高溫壓力敏感芯片.以現有SiC微工藝水平為基礎,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構設計、優化,以提高敏感芯片的Q值及耦合強度.探討了電感內置、外置兩種設計方案本體電容的大小,并在此基礎上提出一種雙腔體結構,將本體電容值減小到179.66 p F.優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℃下的熱應力較小.這種敏感芯片將可應用于高溫壓力傳感器的制備,為我國自主研制航空發動機、高超發動機、重型燃氣輪機等先進動力系統提供支撐.
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納米技術與精密工程
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