傳感新品

【同濟大學：研發高性能Ni3(HHTP)2薄膜柔性場效應管氣體傳感器！】

研究內容

導電金屬有機框架(MOFs)作為電子傳感器中的傳感元件，近年來受到越來越多的關注，并具有很高的應用潛力。傳統的場效應晶體管(FET)氣體傳感器使用Si/SiO2作為襯底，其不具有彎曲和拉伸特性，并且難以用于柔性器件。

同濟大學毛舜構建了基于導電MOF的柔性場效應晶體管(FET)傳感器，即Ni3(HHTP)2。Ni3(HHTP)2傳感器具有高靈敏度(檢測極限為56 ppb)以及在室溫下對NO2檢測的優越選擇性，通過在混合氣體環境中的精確氣體檢測來證明。通過使用六種柔性基板，即聚酰亞胺(PI)、膠帶(PET)、面罩、紙杯、桌布和外賣袋(紡織品)，成功地證明了以導電MOF作為傳感膜的柔性傳感器結構在各種基板上的通用性。

研究要點

要點1.作者使用六種柔性基板，即聚酰亞胺(PI)、膠帶(PET)、面罩、紙杯、桌布和外賣袋(紡織品)代替剛性Si/SiO2，使用Ni3(HHTP)2作為柔性FET氣體傳感器的傳感通道。采用簡單的原位合成方法在柔性基板上沉積Ni3(HHTP)2薄膜。Ni3(HHTP)2的孔結構可以為氣體分子結合提供豐富的活性位點。

要點2.制備的傳感器在室溫下對NO2氣體檢測顯示出高靈敏度，并且在混合氣體分析中顯示出其突出的選擇性。通過理論模擬，計算了NO2分子在Ni3(HHTP)2的不同吸附位點(OH-、Ni-和苯-)上的吸附能和鍵長。此外，柔性傳感器在不同的彎曲條件下保持其高傳感性能，并在環境空氣中具有高穩定性，這對于柔性氣體傳感器在環境監測、醫療保健和生物醫學傳感中的實際應用至關重要。

這項基于導電MOF的柔性電子傳感器的研究為可穿戴和便攜式電子設備的廣泛傳感應用提供了新的機會。

傳感動態

【森海塞爾投資光學MEMS麥克風廠商sensiBel】

森海塞爾(Sennheiser)近日宣布聯合多位投資者向挪威光學MEMS麥克風創新廠商sensiBel投資700萬歐元，助推微型麥克風的技術革新和應用。sensiBel研發的光學MEMS麥克風尺寸僅有毫米級大小，有望為消費電子、汽車、會議系統、醫療設備等應用領域帶來前所未有的音頻體驗。

“我們希望成為一家可持續發展的公司，”森海塞爾聯合首席執行官Daniel Sennheiser說道。“除了投資現有業務外，我們還會對公司之外有前景的未來領域進行投資，以與我們的公司和愿景保持一致，從而進一步鞏固和拓展森海塞爾作為專業音頻解決方案供應商的領先地位。”

Andreas Sennheiser補充道：“sensiBel的創新光學MEMS技術顯然是此類有前景的新興領域。作為投資者，我們期待積極推動這一顛覆性技術的發展。”

sensiBel首席執行官Sverre Dale Moen評論道：“sensiBel與森海塞爾有著相同的愿景，我們很榮幸地歡迎森海塞爾成為投資伙伴。我們相信，得到來自這樣一家獲得高度認可的音頻公司的投資是對我們技術研發實力的肯定，也預示著光學MEMS技術將在微型麥克風的未來發展中發揮巨大的潛能。”

【英特爾啟動新一輪裁員，涉及銷售和營銷部門部分員工】

4 月 6 日消息，據 CRN，英特爾本周對其銷售和營銷部門進行了新一輪裁員，具體裁員人數未知。英特爾發言人周四確認公司進行了裁員，但沒有提供更多細節。

英特爾代表在一份聲明中表示：“為了繼續實現公司戰略，推動客戶取得成果，英特爾銷售和營銷部門宣布對其組織結構進行調整。”“我們對英特爾的未來充滿信心，并致力于通過這一流程支持所有員工，包括以尊嚴和尊重的方式對待受影響的員工。”

英特爾首席執行官 Pat Gelsinger 曾于 2022 年 10 月宣布計劃到 2025 年將支出削減 100 億美元（當前約 724 億元人民幣）以應對“需求突然且明顯放緩”，此次裁員也是該公司進行的最新一輪裁員。

就在英特爾宣布裁員的同一周內，英特爾還公布了最新財務報告，將公司的產品設計業務與芯片制造業務分開，并透露前者去年出現了 70 億美元（IT之家備注：當前約 506.8 億元人民幣）的運營虧損。

該公司表示，隨著 Gelsinger 的節點加速計劃完成，英特爾代工業務的“運營虧損預計將在 2024 年達到峰值”。

他們補充說，英特爾芯片制造業務預計將在“現在到 2030 年底之間實現盈虧平衡的運營利潤率，屆時其目標是非美國通用會計準則 (GAAP) 毛利率為 40%，非美國通用會計準則營業利潤率為 30%。”

【融資數千萬，清華大學精儀系團隊攜MEMS振鏡技術競逐激光雷達市場】

成立于2017年的洛倫茲科技，是以3D激光雷達、物流與交通場景感知認知算法及解決方案為核心的智能感知和人工智能公司。洛倫茲CEO杜晨光告訴獵云網：洛倫茲團隊由清華大學精儀系教授領銜，清華、中科大資深碩博團隊為主體，經過數年的沉潛，掌握了激光雷達關鍵技術，尤其是低成本高可靠高性能的鈦合金MEMS振鏡技術，使得車載激光雷達的普及以及自動駕駛技術的最終普及成為可能。

超聲波、攝像頭、毫米波雷達等基礎傳感器經過多年的發展，已經滿足成本和穩定性要求，但是能夠絕對準確判斷周邊物體距離的是激光雷達。

洛倫茲團隊此前已推出905nm車規級MEMS激光雷達 - 洛倫茲E系列 ，是針對自動駕駛量產前裝開發，采用全新的鈦合金MEMS方案作為掃描部件的混合固態中遠距車規級主激光雷達。

洛倫茲E系列作為自動駕駛的主激光雷達，分辨率可達300線以上，在城市復雜交通場景中，可對各類車輛、行人、路障、水馬、限高桿、錐桶、低矮障礙物等交通參與者與障礙物進行準確的識別；探測距離可達300m以上，在高速場景下，保證車輛擁有足夠的反應時間；尺寸實現了進一步壓縮，整機高度壓至40mm以下，便于安裝在車頂。

洛倫茲E系列可以滿足智能網聯汽車對高性能、車規級長距激光雷達的需求，優勢在于電子系統架構簡單、系統功耗低、整機尺寸小，大批量可以做到千元級。與市場上量產的主流產品相比，分辨率提升60%以上，成本降低40%以上。

目前洛倫茲客戶主要為整車廠，其產品激光雷達在智能網聯汽車中起著類似于“眼睛”的功能，起到收集路況信息的主要作用，能夠根據掃描到的點云數據快速繪制 3D 全景圖型，實現避障，三維重構，slam導航等等。

杜晨光透露，洛倫茲的鈦合金MEMS振鏡激光雷達是更優的方案，具備體積小、成本低、功耗低、噪音低的優勢。

為應對逐漸清晰的感知方案需求，激光雷達主流廠商幾乎都選擇了產品平臺化與自研芯片的道路。除性能指標優化升級外，這應該算是激光雷達行業又一明顯的發展趨勢。

從全球激光雷達市場格局來看，禾賽科技、圖達通、法雷奧、 速騰聚創等在車載領域有批量出貨。2023年年底，眾多車企銷量迎來全年高潮，直接帶動了激光雷達銷量走高。據悉，在小鵬G9的大定訂單中，超過80%的用戶選擇了帶有激光雷達的MAX版本車型。

融資方面，洛倫茲已獲三輪數千萬元融資，投資方包括清華同方、啟迪、東方國獅、新世界等。

團隊方面，由清華大學精儀系教授領銜，清華、中科大資深碩博團隊為主體，核心團隊畢業于清華大學、中科大、UCLA，在激光及人工智能領域有數十年行業經驗。

【印度總理：印度成為世界半導體大國的日子不遠了】

據日本媒體報道，印度正在推動半導體生產。當地財團塔塔集團及日本瑞薩電子已宣布建設工廠。受到中美對立帶來的供應鏈調整的推動，印度政府也通過補貼等促進半導體生產。

印度政府在 2 月底連續批準了 3 家半導體工廠的建設計劃。塔塔集團旗下的塔塔電子（Tata Electronics）將與臺灣力晶積成電子制造（力積電、PSMC）合作，在印度西部古吉拉特邦的 Dholera 建設負責前工序的工廠。

印度總理莫迪

古吉拉特邦作為印度總理莫迪的家鄉，一直以來都是印度產業招商的重要基地。在這里，塔塔集團與臺灣力晶積成電子制造（力積電）攜手合作，共同建設一座負責前工序的半導體工廠。這座工廠的建成，將為印度半導體產業注入新的活力。

與此同時，瑞薩電子也選擇在古吉拉特邦的薩納恩德設立后工序工廠。這一決策不僅體現了印度半導體產業的吸引力，也展示了瑞薩電子對印度市場的信心。

除了古吉拉特邦，印度東北部的阿薩姆邦也迎來了半導體產業的春風。塔塔集團旗下的 Tata Semiconductor Assembly and Test（TSAT）將在這里建設一座新的后工序工廠，為印度半導體產業鏈的完善貢獻力量。

【MEMS高溫壓力傳感器詳解】

常規的單晶硅擴散式壓阻壓力傳感器在超過120°C環境下使用時，會由于內部PN結出現漏電而導致傳感器性能急劇下降，進而導致失效。而工業、航天航空等領域使用的壓力傳感器需要滿足2個基本需求：高溫和高可靠性。因此我們也通常把這類壓力傳感器稱為高溫壓力傳感器。對MEMS高溫壓力傳感器最基本的需求是在至少125°C環境下工作。以傳感器實現高溫的特征進行分類，高溫壓力傳感器主要包括多晶硅壓力傳感器、SOI壓力傳感器、SOS壓力傳感器和SiC壓力傳感器，下面詳細介紹這四種高溫壓力傳感器。

圖MEMS壓力傳感器典型應用（來源YOLE）

多晶硅高溫壓力傳感器

多晶硅高溫壓力傳感器在制作中采用熱氧工藝在單晶硅襯底上制備介質膜SiO2，再通過LPCVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition，低壓氣相淀積) 工藝在 SiO2上制作多晶硅膜，再通過擴散工藝制作基于多晶硅材料的壓敏電阻。多晶硅高溫壓力傳感器主要采用SiO2作為介質薄膜來代替PN結，進而實現電隔離。

多晶硅高溫壓力傳感器一般可用在200°C以內的環境，多晶硅層常規厚度低于2μm，與介質層SiO2和部分硅襯底組成感受壓力的復合膜結構，這樣的結果會因不同材料的熱膨脹系數不同引起熱應力，影響高溫下的性能。

圖 四類MEMS高溫壓力傳感器結構

SOI高溫壓力傳感器

SOI 高溫壓力傳感器制備工藝相對成熟，也是目前市場上最常見的一種高溫壓力傳感器類型。SOI壓力傳感器具有耐高溫特性，埋氧層可以隔絕壓敏電阻和硅襯底，避免產生P-N結漏電問題。在相同尺寸下，SOI襯底的漏電流比硅襯底形成PN結的漏電流低3個數量級，因此SOI襯底適合研制高溫壓力傳感器。但是存在敏感壓阻層與襯底之間的鍵合方式、熱應力和高溫漏電流增大以及硅高溫蠕變等因素的限制。

制備SOI襯底的兩種主流技術是注氧隔離（separation by implantation of oxygen，SIMOX）技術和鍵合（bonding）技術, SIMOX技術是指工藝中大劑量的氧離子被注入到起始硅片中, 然后進行高溫退火處理形成SOI襯底，利用SIMOX技術制作的高溫壓力傳感器, 其耐溫到220°C。

鍵合技術，包括智能剝離（Smart Cut）和鍵合與背面減薄（bonding and etch-back SOI BESOI）技術，鍵合技術工藝較復雜, 成本控制較難。利用 Smart Cut技術的SOI襯底，研制出的高溫壓力傳感器, 其高溫特性可到150°C；利用BESOI 技術制作的高溫壓力傳感器, 其耐溫到200°C。

SOS高溫壓力傳感器

SOS高溫壓力傳感器（Silicon on Sapphire）是基于藍寶石襯底制成的器件。藍寶石是Al2O3的晶體結構，熔點達到2040℃，具有良好的光學特性、絕緣性，在1500℃時機械性能良好，是制備高溫傳感器的理想材料。

SOS 高溫壓力傳感器是在二十世紀八十年代提出的一種薄膜應變式壓力傳感器，它通過在藍寶石晶體上異質外延生長單晶硅薄膜，并利用干法刻蝕制作硅壓阻結構。SOS 高溫壓力傳感器具有頻帶寬、耐腐蝕、抗輻射等優點，工作溫度可達到350℃，由于難以形成真空絕壓腔，SOS 高溫壓力傳感器多為大量程的表壓傳感器。另外，藍寶石熱膨脹系數約為硅的2倍，外延單晶硅薄膜與藍寶石間的晶格失配大，存在較大的失配應力，限制了這種傳感器的最高使用溫度。

SiC高溫壓力傳感器

碳化硅作為第三代直接躍遷型寬禁帶半導體材料具有優良的抗輻照特性、熱學性能、抗腐蝕性。SiC晶體形態較多，常用于研制高溫壓力傳感器的晶體形態為α型的3C-SiC和β型的4H-SiC、6H-SiC，其中β-SiC在1600℃時仍能保持良好的機械強度，在制備高溫傳感器方面有廣闊的應用前景。壓力敏感結構以6H-SiC作為基底，利用同質外延摻雜、干法刻蝕技術形成PN結和壓阻結構，再使用Ti/TaSi/Pt膜實現歐姆接觸，傳感器最高工作溫度能達到 750℃。

限制SiC壓阻高溫傳感器工作溫度的因素有兩個：第一，高溫下外延6H-SiC薄膜的壓阻效應退化，有數據表明，6H-SiC薄膜在室溫下的壓阻系數為30，而在600℃時降為10~15；第二，SiC歐姆接觸的使用溫度限制，Ti/TaSi/Pt、Ta/Ni/Pt等歐姆接觸膜系的長期使用溫度均不高于 800℃。

以上四類不同結構的壓力傳感器是目前常見的實現高溫壓力傳感的方式：

從最高使用溫度來講，SiC＞SOS＞SOI＞多晶硅；

從制造難度來講，SiC＞SOS＞SOI＞多晶硅；

從產業化程度來講，SOI＞多晶硅＞SOS＞SiC；

從制造成本來講，SiC＞SOS＞SOI＞多晶硅。

審核編輯 黃宇