【導讀】我們知道大部分小量程、高靈敏壓力傳感器通常都采用平膜、島膜、梁膜等結構，目前小量程、高靈敏壓力傳感器的研究熱點集中在犧牲層結構壓力傳感器，這主要是因為犧牲層結構壓力傳感器彈性膜片很薄，厚度可做到2μm，甚至更薄。
在犧牲層結構的薄結構上，如果采用擴散硅或多晶硅薄膜作為犧牲層結構壓力傳感器的應變電阻，其厚度相對較大，對彈性膜片應力分布影響很大，不利于犧牲層結構壓力傳感器的性能優化，因此采用多晶硅納米薄膜制作應變電阻更能發揮犧牲層技術的優點。
在這之前，壓力傳感器設計過載保護時，一般采用凸臺等方法實現，形成方法有背部刻蝕技術、硅直接鍵合技術、玻璃刻蝕技術等。然而這些結構的腔體尺寸較大，進一步提高傳感器的靈敏度受到限制，而且降低了硅片利用率，增加了制造工藝的復雜度，提高了生產成本。
現在，壓力傳感器的應變電阻是在單晶硅片上擴散或注入雜質的方式實現，為了改善溫度特性，后來也采用了多晶硅薄膜，但普通多晶硅薄膜的應變因子較小，不利于提高靈敏度。最新研究結果表明，多晶硅納米薄膜具有顯著的隧道壓阻效應，表現出比常規多晶硅薄膜更優越的壓阻特性，重摻雜條件下其應變因子仍可達到34，具有負應變因子溫度系數，數值小于1×10-3/℃，電阻溫度系數可小于2×10-4/℃。
在表面微加工中，由淀積到襯底和犧牲層上的薄膜作為結構層，對微小結構的尺寸更易控制，器件的尺寸得以減小。然而，這些結構層的機械性能高度依賴于淀積和隨后的加工過程，相對低的淀積速率雖然限制了所制作器件的厚度，但是由于結構層厚度低，所以能制作出量程更小、靈敏度更高的壓力傳感器。
因此，在犧牲層結構壓力傳感器上，采用多晶硅納米薄膜作應變電阻，可以提高靈敏度，擴大工作溫度范圍，降低溫度漂移。然而，犧牲層結構非常薄，如何提高傳感器的過載能力顯得尤為重要。所以，如何在保證傳感器滿量程范圍內線性響應的前提下，調整犧牲層厚度，通過彈性膜片與襯底的適當接觸來有效提高傳感器的過載能力。改善工藝解決泄漏問題后，犧牲層結構多晶硅納米膜壓力傳感器的性能應該能滿足設計要求。
