多晶硅纳米薄膜具有优越的应变灵敏特性和稳定的温度特性。为了使这种良好的压阻特性得到实际应用,文中给出了多晶硅纳米薄膜压阻式压力传感器的设计方法。根据多晶硅纳米薄膜压阻特性和硅杯腐蚀技术条件确定弹性膜片结构,并采用有限元分析方法对弹性膜片尺寸以及应变电阻分布进行了优化。依据优化设计结果试制了压力传感器芯片。实验表明该传感器工艺简单、高温特性好、灵敏度高。

为使多晶硅纳米薄膜良好的压阻特性在MEMS（微机电系统）压阻传感器中得到有效应用，在设计牺牲层结构压力传感器芯片中探索性地采用了多晶硅纳米薄膜作为应变电阻，并给出这种传感器的设计方法。分析了牺牲层结构弹性膜片的应力分布对传感器灵敏度的影响，优化设计了量程为0—0．2MPa多晶硅纳米膜压力传感器芯片的结构参数。有限元法仿真结果表明：在保证传感器灵敏度大于50mV／（MPa·V）的前提下，零点温漂系数可小于1×10^-3FS／℃；灵敏度温漂（无电路补偿）可小于1×10^-1FS／℃．为高灵敏、低温漂、低成本的高温压力传感器集成化发展提供了一条可行途径。

采用微机电系统（MEMS）牺牲层技术制作的压力传感器具有芯片尺寸小,灵敏度高的优势,但同时也带来了提高过载能力的难题。为此,利用有限元法,对牺牲层结构压阻式压力传感器弹性膜片的应力分布进行了静态线性分析和非线性接触分析。通过这两种分析方法的结合,准确的模拟出过载状态下传感器的应力分布。在此基础上给出了压力传感器的一种结构设计方法,从而可使这种压力传感器过载保护能力提高180%~220%。