基于4H-SiC的差分电容真空计设计及仿真

摘要

针对高温、腐蚀等复杂条件下的真空测试需求，提出了一种基于4H-SiC为敏感材料且可批量制造的微型化差分电容式真空计。通过有限元仿真分析，研究了力学敏感结构、电容结构等对传感器灵敏度及非线性度的影响。传感器敏感单元由圆形敏感膜与“开口型”双电容结构构成。仿真结果表明：该差分电容式敏感结构与单电容式结构相比，在0～1 000 Pa测压范围内，灵敏度仅下降0.02 fF/Pa，非线性度从0.92%降低至0.37%，可为复杂环境下的真空压力测试提供可行的技术支撑。

关键词

薄膜真空计 / 4H-SiC / 差分电容 / 有限元分析

基金资助

国家重点研发计划资助项目（2023YFB3208500）; 山西省重点研发计划资助项目（2023020302010）; 中央引导地方科技发展资助项目（YDZJSX20231B006）