Чисельне дослідження, що включає модель мобільності для продуктивності п'єзорезистивних датчиків

Автори Abdelaziz Beddiaf1,2, Abderrahim Lanani1 , Fouad Kerrour2
Приналежність

1Department of Electrical Engineering, Abbes Laghrour University of Khenchela, Algeria

2Modeling Laboratory of Renewable Energy Device and Nanoscale- MoDERNa Departement of Electronics, University of Constantine 1, Algeria

Е-mail beddiafaziz@yahoo.fr
Випуск Том 15, Рік 2023, Номер 1
Дати Одержано 12 січня 2023; у відредагованій формі 14 лютого 2023; опубліковано online 24 лютого 2023
Посилання Abdelaziz Beddiaf, Abderrahim Lanani, Fouad Kerrour, Ж. нано- електрон. фіз. 15 № 1, 01009 (2023)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.15(1).01009
PACS Number(s) 07.07.Df, 72.20.Fr
Ключові слова Сенсори (6) , П'єзорезистивність, Рухливість (6) , Напруга зміщення.
Анотація

У роботі ми представляємо аналіз, заснований на дослідженні рухливості, яка є дуже важливим електричним параметром п'єзорезистора і безпосередньо пов'язана з п'єзорезистивним ефектом в датчику тиску. Було визначено, яким чином температура впливає на рухливість при застосуванні електричного потенціалу. З цією метою розроблено теоретичний і чисельний підхід, заснований на мобільності кремнієвого п'єзорезистора p-типу та кінцево-різницевої моделі (FDM) для самонагрівання. Таким чином, еволюцію рухливості встановлено в залежності від часу для різних рівнів легування та підвищення температури за допомогою чисельної моделі в поєднанні з моделлю рухливості. Крім того, рухливість була розрахована як функція напруги зміщення для деяких геометричних параметрів датчика, таких як довжина сторони мембрани та її товщина. Показано, що на рухливість сильно впливає підвищення температури, викликане прикладеним потенціалом, коли датчик приводиться в дію протягом тривалого часу. Як наслідок, виникає дрейф вихідної реакції датчика. Представлена робота дає змогу передбачити їх температурну поведінку через самонагрівання та покращити цей ефект шляхом оптимізації геометричних властивостей пристрою та зменшення амплітуди напруги, що подається на міст.

Перелік посилань