随着人们对航天航空、汽车发动机、石油化工以及地热勘探等极端环境的探索更加深入,人们对压力传感器在高温下的可靠性提出了更高的要求。目前,硅（Si）是压力传感器的首选材料。然而传统Si基压力传感器在高温下存在pn结的漏电流大和Si的塑性变形等问题,导致传感器无法在高温下正常工作。碳化硅（Si C）作为第三代半导体的代表材料,具有宽带隙、高热导率、高击穿电场强度、高机械强度、抗辐射和抗腐蚀等优点,是制作高温器件的理想材料。本文对压阻式Si C高温压力传感器的设计与制造工艺进行了详细的研究,具体内容如下:（1）采用COMSOL Multiphysics仿真软件优化设计了4H-Si C压敏电阻条的排布方式,研究了敏感膜片结构参数对传感器灵敏度的影响。对于C形圆膜的传感器,一组压敏电阻条对称切向布置在敏感膜片边缘,另一组压敏电阻条对称径向布置在敏感膜片边缘或中心。2 m A干路电流输入下,其对应灵敏度分别为7.91 m V/MPa、7.61 m V/MPa。对于E形圆膜的传感器,一组压敏电阻条对称切向布置在敏感膜片边缘,另一组压敏电阻条对称径向布置在敏感膜片边缘或切向布置在质量块边缘。2 m A干路电流输入下,其对应灵敏度分别为6.90 m V/MPa、7.46 m V/MPa。敏感膜片与衬底侧壁夹角对传感器的灵敏度无明显影响;增大质量块直径d能够一定程度增大传感器的灵敏度;增大质量块侧壁与敏感膜片夹角会减小传感器的灵敏度,特别是对具有大尺寸质量块（d=750μm）E形圆膜的传感器而言。（2）采用反应离子刻蚀（Reactive Ion Etching,RIE）工艺加工4H-Si C压敏电阻条,刻蚀气体为SF6/O2,研究了RIE工艺参数（气体组分比例、腔体压强、射频功率）对4H-Si C刻蚀速率和表面RMS粗糙度的影响,获得了优化后的RIE工艺参数。当O2含量从0%逐渐增加到70%时,4H-Si C刻蚀速率呈现先增大后减小的趋势,表面RMS粗糙度呈现先减小后增大的趋势。当腔体压强从4 Pa逐渐增加到9.8 Pa时,4H-Si C刻蚀速率逐渐减小,表面RMS粗糙度逐渐增大。当射频功率从200 W逐渐增加到400 W时,4H-Si C刻蚀速率逐渐增大,且增长速率逐渐减缓;表面RMS粗糙度呈现先减小后增大的趋势。综上,加工中设置SF6/O2的流量为330 sccm/30 sccm、腔体压强为4 Pa、射频功率为300 W,此时Si C刻蚀速率达到292.3 nm/min,RMS粗糙度为0.56 nm。（3）采用飞秒激光加工4H-Si C敏感膜片,研究了飞秒激光工艺参数（深度方向步进间距、扫描路径方向、单脉冲能量、扫描间距）对4H-Si C烧蚀速率和表面形貌的影响,获得了飞秒激光加工敏感膜片的最佳参数。在加工时应使深度方向步进间距等于单圈烧蚀深度,有利于精确控制4H-Si C烧蚀深度。此外,使加工平面偏离激光束腰1/2个瑞利长度有助于降低被加工表面粗糙度。随着激光扫描路径与激光偏振方向夹角从90°减小到0°,表面RMS粗糙度值逐渐增大,表面孔洞逐渐增加。随着激光单脉冲能量从5μJ增加到30μJ,激光加工的单圈烧蚀深度和RMS粗糙度逐渐线性增加,单位烧蚀深度的RMS粗糙度趋于稳定。随着扫描线间距从20μm逐渐减小到2μm,单圈烧蚀深度和RMS粗糙度呈指数增加,单位烧蚀深度的RMS粗糙度逐渐减小。综上,加工中设置飞秒激光单脉冲能量为30μJ,平行线扫描的方向与激光偏振方向夹角θ=90°,扫描线间距为2μm,此时4H-Si C材料的单圈烧蚀深度为85.3μm,加工3圈后获得了本文所需敏感膜片,且所得敏感膜片表面无孔洞,边缘过刻蚀深度小于10μm。