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微机电系统MEMS(microelectromechanicalsystem)技术起源于微型硅传感器的发展，最初用于生产固态半导体硅压力传感器，而当MEMS技术迅速崛起之后，大大促进了微型传感器的技术进步，并使各种类型的传感器微型化，微型传感器已经成为MEMS的重要组成部分之一，目前具有实用价值并得到较广范应用的是微机械力敏传感器，主要有压力传感器、加速度传感器、角速度传感器等，而其中应用最广的是半导体硅压阻式压力传感器。
在石油开采、化工领域的反应釜和冶炼塔等的压力测量中，对压力传感器提出了耐高温、微型化、抗腐蚀等要求，传统的硅扩散压阻式压力传感器用重掺杂4个P型硅应变电阻构成惠斯顿电桥的力敏检测模式，采用PN结隔离，当温度在100℃以上时，PN结漏电流很大，使器件无法工作。因此设计制作高温压阻式压力传感器，必须取消PN结隔离。
本文采用了SIMOX(separationbyimplantedoxygen)技术设计和制作了二氧化硅介质隔离的SOI(silicononinsulator)力敏元件，针对-40～220℃的工作环境设计了装配结构，完成了耐高温封装工艺，选用了恒流源激励，设计了温度补偿电路，完成了静态标定，获得了高性能稳定性佳的耐高温压力传感器。论文的主要研究工作和创新成果如下：一、研究了单晶硅的晶面和晶向的特性，结合微机械加工技术和各向异性腐蚀技术，针对高温高压的要求，采用圆平膜芯片设计，以(100)晶面为工作面，两对桥臂力敏电阻分别布置在互相垂直的[110]和[110]晶向上，位于圆膜边缘处从而获得了四个臂的差动等臂等应变的惠斯登检测电桥；采用SIMOX技术，在N型硅片上高能注入氧离子，获得了优质商用的二氧化硅介质隔离的SOI晶片，并在微加工平台上，制作了大量程硅杯式耐高温芯片，其尺寸为5.0mm×5.0mm×0.5mm。
二、采用了四层结构Pt5Si2-Ti-Pt-Au合金化引线系统，即用铂硅来形成对硅的欧姆接触，而后用三层金属：钛；铂和最后的金来完成金属化系统。在光刻引线孔后溅射铂，经700℃热处理后在接触窗口上硅与铂形成Pt5Si2合金，然后去掉氮化硅上的铂，再依次溅射钛和铂，最后蒸发或镀覆金层。其中Pt5Si2是性能较稳定的化合物，其与重掺杂的硅形成了良好的欧姆接触，钛作为粘附层，把Pt5Si2和氮化硅以及上层金属粘合起来，最外层金作为导电层，为了防止金与钛反应形成高阻化合物，中间夹着一层铂作为过渡层，从而解决了高温传感器引线的难点。
三、制作了静电键合装置，完成了硅/玻璃环静电键合，制作了压焊工作台，选用退火后的金丝，金金连接完成内引线键合；掌握了耐高温胶粘剂的实用配比及固化工艺；自制了耐高温覆铜传引板，定制了含银的高温焊锡丝，选用了耐高温导线作为外导线，完成了耐高温封装的关键部分，该工艺目前在国内高温压力传感器的制作中处于领先地位；
四、选用了恒流源激励，设计了温度补偿电路，首次用对温度求导数的数学方法，推导了热灵敏度漂移TCS(temperaturecoefficientofsensitivity)补偿计算公式，在生产中得到了TCS、热零点漂移TCO(temperaturecoefficientofoffset)和零点输出Vos(offsetshiftofvoltage)经验公式，实现了宽温区温度系数补偿，在-20℃～200℃补偿温区内，通过温度循环标定，经补偿后TCS和TCO的值均小于1.0×10-4/℃·FS；非线性误差小于0.1％FS，不重复性和迟滞误差均小于0.05％FS，总精度小于0.2％FS，高、低温时漂均小于0.1mV/8h，获得了量程从0～40MPa、耐温-40～220℃，具有一定抗瞬时高温冲击能力，高精度稳定性佳的压阻式压力传感器，静态技术指标优于同类型KULITE公司产品，实现了低成本化，价格仅其四分之一。产品达到了国际同类产品的先进水平，并低成本化和系列化，使得研究成果产业化、商品化。
五、较为系统地论述了微型压阻式压力传感器TCS和TCO的各种补偿方法，提出了TCS的三极管和集成恒流源的补偿法，从数学的角度提出了定量的补偿公式；在实验中，通过温度周期的调节标定，补偿后灵敏度温度系数绝对值容易达到10×10-6/℃～100×10-6/℃，从而验证了该技术的可行性和实用性。对实验数据的研究后，讨论了技术的局限性并在设计中提出了改进办法，具有实用价值，在生产实践中得到了推广应用，反复考察证明补偿后压力传感器的工作性能是稳定可靠。
六、高温硅压阻式压力传感器因与半导体集成电路平面工艺兼容，符合传感器的发展方向。介绍了SOI晶片的不同制作技术及由此芯片制作的传感器的研究进展，如SOS、SDB、BESOI、SMARTCUT、ELTRAN等技术由此技术加工的芯片封装的高温压力传感器部分特性，对国内此领域的发展作了展望，指出需对芯片的初测数据进行分析反馈，从而使其制作工艺愈加成熟，成品率上升。在结构上，针对各行业需求，通过建模分析，解决与之相对应的处理电路，从而扩大产品使用领域，如取代高温熔体压力传感器等，使产品的标准化和系列化。