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傳感器技術發展新方向

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 15:33:33 來源:麻省理工科技創業

   現在的手機和其他多數移動設備都裝有追蹤地理位置的傳感器。移動設備中安裝的數字指南針、陀tuo螺luo儀yi和he加jia速su度du計ji分fen布bu於yu各ge種zhong各ge樣yang的de基ji於yu位wei置zhi的de服fu務wu程cheng序xu中zhong,同tong時shi也ye應ying用yong於yu一yi些xie控kong製zhi移yi動dong設she備bei的de新xin方fang式shi中zhong,如ru通tong過guo微wei晃huang和he輕qing彈dan動dong作zuo控kong製zhi設she備bei。現在,一種新的傳感器製造方法的出現將使這一技術的實施成本更廉價、設備更小巧。

  西班牙Baolab Microsystems公司使用一種更加簡單的製造方法製造出了新型的數字指南針。明年,這一技術將應用於GPS設備上。該公司還製造加速度計和陀螺儀原型設備,並計劃在一個芯片上整合這三種類型的傳感器。

  數字指南針的傳統製造方法是互補金屬氧化物半導體(CMOS)製(zhi)造(zao)法(fa)。該(gai)法(fa)也(ye)是(shi)製(zhi)作(zuo)微(wei)芯(xin)片(pian)和(he)電(dian)控(kong)電(dian)路(lu)的(de)最(zui)普(pu)遍(bian)方(fang)法(fa)。但(dan)這(zhe)一(yi)方(fang)法(fa)製(zhi)造(zao)的(de)指(zhi)南(nan)針(zhen)包(bao)含(han)的(de)一(yi)些(xie)結(jie)構(gou),如(ru)磁(ci)場(chang)集(ji)中(zhong)器(qi),需(xu)要(yao)在(zai)芯(xin)片(pian)製(zhi)作(zuo)完(wan)成(cheng)後(hou)再(zai)添(tian)加(jia)上(shang)去(qu),從(cong)而(er)增(zeng)加(jia)了(le)芯(xin)片(pian)的(de)複(fu)雜(za)性(xing)和(he)成(cheng)本(ben)。“基本的差異是我們製造的指南針完全是在標準的互補金屬氧化物半導體製造法之內完成的。

  這種新法能夠實現是因為指南針利用了洛倫茲力(Lorentzforce)現象。而大多數商業數字指南針利用的是另一種不同的現象——霍爾效應(Hall Effect),通過使電流貫穿導體並測量因地球磁場產生的電壓上的變化使指南針工作。

  xiangfan,luolunzilishidangdianliutongguodaoticailiaoshi,cichangchanshengdeli。yigeyidongshebeikejiangluolunzilishijiazaiyigewutishang,tongguoceliangzhegewutideweiyijuedingdiqiucichangdefangwei。

  Baolab公司製造的芯片是在一個傳統的矽芯片上蝕刻出一個納米級的微機電係統(MEMS)。zaizhegenamijiweijidianxitongshebeizhongyouyigeyoudanxingyuanjianxuandiaozhedelvpian。dangyigeyidongshebeiqushiyishudianliutongguozhegelvpianshi,cunzaiderenhecichangdouhuichanshengluolunzili,zuoyongyulvpianshangbingyingxiangqigongzhen。weiyulvpianliangcedelianggejinshupianhuijiancedaolvpianfashengdebianhua。yidongshebeitongguocelianglianggejinshupianshangchanshengdeweixiaodedianrongbianhua,jiunenggouzaiyigefangxiangshangceliangcichang。shiyongyizusangezheyangdechuanganqi,yidongshebeijiunenggouquedingdiqiucichangdefangxianghefangwei。

  英國南安普頓大學納米組的納米電子學教授Hiroshi Mizuta說,“與(yu)傳(chuan)統(tong)傳(chuan)感(gan)器(qi)相(xiang)比(bi),這(zhe)種(zhong)微(wei)機(ji)電(dian)係(xi)統(tong)和(he)互(hu)補(bu)金(jin)屬(shu)氧(yang)化(hua)物(wu)半(ban)導(dao)體(ti)相(xiang)結(jie)合(he)的(de)技(ji)術(shu)將(jiang)提(ti)高(gao)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)敏(min)感(gan)度(du),並(bing)縮(suo)小(xiao)傳(chuan)感(gan)器(qi)芯(xin)片(pian)的(de)體(ti)積(ji),降(jiang)低(di)芯(xin)片(pian)的(de)成(cheng)本(ben)。”Baolab公司的每個納米微機電係統傳感器的長度都不足90微米,而將三種類型的傳感器集成在一個3毫米長的芯片上是可能實現的。

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