作用-傳感器高新技術-指導[韋克威]

1.發現新現象

利用物理現象、化學反應和生物效應是各種傳感器工作的基本原理，所以發現新現象與新 效應是發展傳感器技術的重要的工作，是研究新型傳感器的重要基礎，其意義極為深遠。例如，日本夏普公司利用超導技術研制成功高溫超導磁傳感器，是傳感器技術的重大突破，其靈 敏度比霍爾器件高，僅次于超導量子干涉器件。而其制造工藝遠比超導量子干涉器件簡單，它 可用于磁成像技術，具有廣泛推廣價值。

2. 開發新材料

傳感器材料是傳感器技術的重要基礎，由于材料科學的進步，人們在制造時，可任意控制 它們的成分，從而設計制造出用于各種傳感器的功能材料。例如，半導體氧化物可以制造各種氣體傳感器，而陶瓷傳感器工作溫度遠高于半導體，光導纖維的應用是傳感器材料的重大突 破，用它研制的傳感器與傳統的相比有突出的特點。有機材料作為傳感器材料的研究，引起國 內外學者的極大興趣。

3. 采用微細加工技術

半導體技術中的加工方法，如氧化、光刻、擴散、沉積、平面電子工藝、各向異性腐蝕以 及蒸鍍、濺射薄膜工藝都可用于傳感器制造，因而制造出各式各樣的新型傳感器。例如，利用 半導體技術制造出壓阻式傳感器，利用薄膜工藝制造出快速響應的氣敏、濕敏傳感器，日本橫河公司利用各項異性腐蝕技術進行高精度三維加工，在硅片上構成孔、溝棱錐、半球等，制作 出全硅諧振式壓力傳感器。

4. 研究多功能集成傳感器

日本豐田研究所開發出同時檢測Na⁺. K*和H*等多離子傳感器。這種傳感器的芯片尺寸 為2.5 mm *0. 5 mm,僅用一滴血液即可同時快速檢測出其中Na K*、的濃度，適用于 醫院臨床，使用非常方便。催化金屬柵與MOSFET相結合的氣體傳感器已廣泛用于檢測氧、氨、乙醇、乙烯和一氧 化碳等。我國某傳感器研究所研制的硅壓阻式復合傳感器可以同時測量壓力與溫度。

5. 智能化傳感器

智能化傳感器是一種帶微處理器的傳感器，它兼有檢測、判斷和信息處理功能。其典型產 品如美國霍尼爾公司的ST-3000型智能傳感器，其芯片尺寸為3mmx4mmx2mm,采用半 導體工藝，在同一芯片上制作CPU - EPROM和靜壓、壓差、溫度等三種敏感元件。

    6.新一代航天傳感器研究

眾所周知，在航天器的各大系統中，傳感器對各種信息參數的檢測，保證了航天器按預定 程序正常工作，起著極為重要的作用。隨著航天技術的發展，航天器上需要的傳感器越來越 多，例如，航天飛機上安裝約3500個傳感器，對其指標性能都有嚴格要求，如小型化、低功 耗、高精度、高可靠性等都有具體指標。為了滿足這些要求，必須釆用新原理、新技術研制岀 新型的航天傳感器。

7. 仿生傳感器研究

值得注意的一個發展動向是仿生傳感器的研究，特別是在機器人技術向智能化高級機器人 發展的今天。仿生傳感器就是模擬人的感覺器官的傳感器，即視覺傳感器、聽覺傳感器、嗅覺 傳感器、味覺傳感器、觸覺傳感器等。目前只有視覺與觸覺傳感器解決的比較好，其他幾種遠 不能滿足機器人發展的需要。也可以說，至今真正能代替人的感覺器官功能的傳感器極少，需 要加速研究，否則將會影響機器人技術的發展。