一种基于CMUT的生化传感器及其制备方法

    公开(公告)号:CN102520032B

    公开(公告)日:2014-08-06

    申请号:CN201110399566.2

    申请日:2011-12-05

    Abstract: 本发明提供了一种基于CMUT的生化传感器及其制备方法,传感器自上而下依次包括:敏感识别材料层、上电极、二氧化硅薄膜、硅支柱、下电极、二氧化硅绝缘层、硅基底。本发明金属下电极与硅基底完全电隔离,取代常规基于CMUT的生化传感器中将硅基底作为下电极的做法,降低功耗,大幅度提高上下两电极之间的电场强度,增强机电耦合能力;下电极仅位于二氧化硅薄膜与硅支柱以及二氧化硅绝缘层形成的空腔内部,有效振动薄膜的下方,而非覆盖整个硅基底,有效减小寄生电容,进一步增大机电转化比,提高了电能的有效利用率。

    一种基于CMUT的温度传感器及制备和应用方法

    公开(公告)号:CN103217228A

    公开(公告)日:2013-07-24

    申请号:CN201310084796.9

    申请日:2013-03-15

    Abstract: 本发明提供一种基于CMUT的温度传感器及制备和应用方法,基于CMUT的温度传感器,其总体结构由温度敏感薄膜和基座两大部分组成;其中温度敏感薄膜自上而下由高热膨胀系数金属层和二氧化硅薄膜组成,其中基座上部中间部分设置有空腔和围绕空腔的二氧化硅支柱,基座下部中间部分设置有下电极、围绕下电极的应力释放凹槽;所述温度传感器的基本工作原理为:通过温度敏感层对温度变化的敏感性引起的CMUT电参数的变化来实现温度的检测,相对于悬臂梁式温度传感器,具有结构坚固、能用高温度冲击等恶劣环境以及能实现高灵敏度温度检测的优点,为温度检测开辟了新途径。

    一种基于CMUT的温度传感器及其制备方法与应用方法

    公开(公告)号:CN103196577A

    公开(公告)日:2013-07-10

    申请号:CN201310084404.9

    申请日:2013-03-15

    Abstract: 本发明公开了一种基于CMUT的温度传感器及其制备方法与应用方法,其整体结构由温度敏感薄膜和基座两部分组成;其中温度敏感薄膜采用高热膨胀系数半导体材料制成,其中部经离子掺杂形成上电极;基座中部自上而下依次为C型空腔、二氧化硅隔绝层、T型下电极;且T型下电极下部外侧由内而外依次为应力缓解凹槽以及二氧化硅底板,二氧化硅底板上围绕C型空腔设置有二氧化硅支柱;该CMUT结构在用于温度测量时,通过温度敏感薄膜与基座之间的热应力失配而引起的敏感薄膜谐振频率变化来实现温度检测;CMUT上、下电极均位于空腔内,有效电极间距小,寄生电容小、可实现低功耗、高灵敏度、快速温度检测。

    一种基于CMUT的超低量程压力传感器及其制备方法

    公开(公告)号:CN102620864A

    公开(公告)日:2012-08-01

    申请号:CN201210068681.6

    申请日:2012-03-15

    Abstract: 本发明提供了一种基于CMUT的超低量程压力传感器及其制备方法,其整体结构自上而下依次为:金属铝上电极、二氧化硅薄膜、二氧化硅支柱、单晶硅基座、氮化硅绝缘层、金属铝下电极。本发明二氧化硅薄膜通过氧化工艺形成,厚度达到几十个纳米,可以提高传感器灵敏度,实现更小压力值得测量;本发明用氮化硅绝缘层将下电极与单晶硅基底完全电隔绝,避免因下电极与单晶硅基座直接连接而在单晶硅基底中产生感应电荷、扩大下电极等一系列不稳定情况,因而本发明可以精确设计电极大小,减小寄生电容,提高CMUT的工作性能及压力测量的精确性。

    一种基于CMUT的生化传感器及其制备方法

    公开(公告)号:CN102520032A

    公开(公告)日:2012-06-27

    申请号:CN201110399566.2

    申请日:2011-12-05

    Abstract: 本发明提供了一种基于CMUT的生化传感器及其制备方法,传感器自上而下依次包括:敏感识别材料层、上电极、二氧化硅薄膜、硅支柱、下电极、二氧化硅绝缘层、硅基底。本发明金属下电极与硅基底完全电隔离,取代常规基于CMUT的生化传感器中将硅基底作为下电极的做法,降低功耗,大幅度提高上下两电极之间的电场强度,增强机电耦合能力;下电极仅位于二氧化硅薄膜与硅支柱以及二氧化硅绝缘层形成的空腔内部,有效振动薄膜的下方,而非覆盖整个硅基底,有效减小寄生电容,进一步增大机电转化比,提高了电能的有效利用率。

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