代尔夫特理工大学与国家半导体开发出兼顾微细化及高精度的温度传感器
荷兰代尔夫特理工大学(TU Delft)教授Kofi Makinwa等的研究小组在2010年2月8日起举办的半导体国际会议“ISSCC”上宣布,开发出了不用修正即可实现±0.2℃精度的温度传感器。温度传感器由该大学与大型半导体温度传感器厂商美国国家半导体(National Semiconductor)共同开发而成,采用0.18μm的CMOS技术制造。
TU Delft主要从事温度传感器的研究工作,此前主要研发普通的带隙型温度传感器,此次的产品为利用硅底板热扩散系数(thermal-diffusivity)的温度传感器。TU Delft在08年的ISSCC上发表过相同原理的温度传感器,不过当时的精度为±0.5℃。此次通过实现微细化及改进电路,提高了精度。
一般情况下,半导体型温度传感器利用晶体管的基极-发射极电压与温度相关这一原理进行检测,而此次传感器的检测原理与其不同。采用了名为ETF(electrothermal filter)的$滤波器$。ETF由加热器及热电堆构成,在脉冲驱动加热器时,ETF可利用相隔一定距离的热电堆检测时间的推迟程度、即位相差。在CMOS技术的块状硅底板中,该位相差与温度呈线形比例关系,因此可作为温度传感器工作。
另外,TU Delft在日前发布的CMOS基准振荡器上也采用了此次的温度传感器的基础部件ETF。
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