1.1.2 MEMS技术（微机电系统）

MEMS的全称是Micro-Electro-MechanicalSystems，微机电系统，其含义是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及直至信号处理和控制电路、接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统[3]。具体地，微机电系统技术的特点[3]包括：微型化、以硅为主要材料，机械电器性能优良、批量生产、集成化、多学科交叉。MEMS技术是在微电子技术、集成电路技术等发展已经相当成熟的基础上快速发展的。主要工艺有：光刻、腐蚀、薄膜淀积、键合等。目前，随着MEMS技术的进一步发展，以及体积小、功耗低、价格低廉、耐用性好、性能稳定、灵敏度高等优点，MEMS产品正在逐渐取代传统机械产品，在消费电子产品、汽车工业、航空航天、机械、化工及医药等各个领域都有所研究与发展。

1.1.3 柔性电子器件

研究者在对有机电子学进行研究时发现，有机高分子聚合物通常具有很好的柔韧性。所以研究者通过采用有机半导体来替代硅的方法，制作出了具有良好柔韧性的有机电子器件，由此产生了柔性电子器件的概念。近几年来，薄膜材料和器件的发展突飞猛进，进而大幅推动了柔性电子器件的发展。目前，柔性电子器件已经有了很好的应用。一是作为电子皮肤。含义是与人体皮肤类似，可以感应外界因素的电子器件。二是可穿戴式电子器件。主要是通过将多个功能原件集成在同一柔性衬底上，用来探测复杂的人体运动或是体外诊断人体皮肤。三是植入式电子器件[4-5]，是指那些能够直接贴合在人体内脏器官上的，用来检测人体内部电信号的临床医疗系统。

1.1.4 柔性温湿度集成传感器的研究意义

在工业生产、环境监测、生物医药、海洋探测等众多领域中，温度和湿度参数的测量都十分广泛。人们通过测量得出的温度，湿度等值来全面地检测环境，从而确定有利于生产工作的环境参数。集成电路技术的快速发展，要求传感器向着能耗小、成本低、微型化和集成化的方向发展。目前而言，投入工业生产的传感器大多只能测量温度，或者湿度，或者压力这种单一的参数，虽然目前也有将能测量单一参数的传感器进行组合，来实现同时测量多个参数的系统，但是具有体积大、功耗高、成本高的缺点，因此距离大规模应用还很遥远。

本文采用MEMS工艺将温度和湿度测量单元集成在柔性衬底上，不仅实现了目前市面上少有的多测量参数集成的难题，减小了能量消耗和制作成本，同时制成了柔性电子器件，在汽车、航空、机械、化工、医药等多个领域都能有所应用。由于集成传感器各单元的测量原理还是基于分立的元件，所以接下来将首先简要介绍各分立元件的原理、分类、优缺点和发展现状。

1.2 温湿度集成传感器的现状

集成传感器是指利用硅半导体集成工艺制成的传感器。集成传感器技术主要包括以下两种：一是将多个传感器配置在同一芯片上，形成多参数的并行检测；二是将放大电路、运算电路及温度补偿电路与传感器单片集成在一起，从而实现传感器标准信号输出[6-7]。本文讨论的是第一种。

目前，国内外对柔性温湿度成传感器方面的研究还非常少，但是研究者们对于温度传感器和湿度传感器已经有了大量研究。

1.2.1 温度传感器概况

毫无疑问，温度与我们的生活环境紧密联系，同时在工业生产、科学研究、航空航天、生物医疗等多个领域都需要进行测量和控制。温度传感器的种类很多，按照原理和物理效应可以大致分为：电阻式、PN结式、热电式、辐射式和其他[8]。其中，普遍用的是热电偶式和热敏电阻式。 MEMS柔性温湿度集成传感器研究(3):http://www.chuibin.com/cailiao/lunwen_205160.html