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公开(公告)号：CN114890375A
公开(公告)日：2022-08-12
申请号：CN202210525272.8
申请日：2022-05-15
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明提供了一种CMOS‑MEMS集成声换能器及其制备方法。该传感器既能作为麦克风传感器又能作为超声换能器，其由下而上依次为基底层、交替设置的介质层及金属层、钝化层，第n层介质层上刻蚀有空腔，空腔顶部形成振膜及上电极、底部形成下电极。制备时，使用COMS工艺的后端（BEOL）层作为MEMS器件的结构层，COMS电子层在MEMS器件层下方集成，各金属层间通过钨塞互连，最后通过干法刻蚀在介质层上形成空腔。本发明传感器具有可靠性好、体积小、频带宽、灵敏度高、易于批量生产等特点，可以应用于医学、军事、工业、农业等众多领域。
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公开(公告)号：CN114838806A
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN202210357558.X
申请日：2022-04-07
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明属于尾流探测技术领域，具体为一种MEMS尾流探测传感器，解决了背景技术中的技术问题，其包括纤毛式MEMS矢量水听器、中间连接体、仿鱼类侧线保护罩和保护筒体；仿鱼类侧线保护罩将纤毛式MEMS矢量水听器罩设其中且与中间连接体的顶端固定连接；仿鱼类侧线保护罩的顶部开有四个侧线孔；保护筒体由内到外依次包括固定连接的内筒体、减振橡胶套筒和外筒体，保护筒体的顶端与中间连接体的底端密封连接。本申请将仿鱼类侧线系统和纤毛式MEMS矢量水听器结合，组合成了能够测量湍流尾流的传感器，仿鱼类侧线保护罩减少了纤毛‑十字梁换能微结构被异物碰撞的几率，同时降低了海水冲击的影响，提高了传感器探测尾流信号的准确性。
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公开(公告)号：CN114804008A
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202210525264.3
申请日：2022-05-15
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明为一种单晶硅振膜的MEMS电容式声传感器结构，属于超声换能器技术领域。本发明包括自上而下叠层设置的振膜层、环状支撑壁层和衬底层，振膜层形成有若干个呈阵列排布的振膜，振膜层和衬底层之间的环状支撑壁层上形成有若干个呈阵列排布的空腔，空腔与振膜相互对应；振膜上均布设置有若干通孔，衬底层的顶面上形成有延伸孔；振膜层、通孔、衬底层、延伸孔上均形成有绝缘层；振膜层上设置有上电极层，衬底层底面设置有下电极层。本发明电容式声传感器结构整体尺寸小，便于后续的封装和使用；本发明电容式声传感器结构制备方法简单，整体工艺流程少，制造成本低，便于后续的批量生产。
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公开(公告)号：CN113751297B
公开(公告)日：2022-05-17
申请号：CN202111058690.2
申请日：2021-09-10
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明为一种基于硅波导管共晶键合技术的电容式微机械超声换能器及其制备方法，属于MEMS技术领域。该换能器由SOI片和氧化片通过共晶键合技术制备而成，包括沉积在SOI片器件层的金属上电极、氧化片的氧化层图形化空腔结构后沉积金属下电极，SOI片器件层和氧化片金属图形化面共晶键合形成密封真空电容腔，SOI片衬底层刻蚀有硅波导管。本发明换能器设计了集成硅波导管结构，上下电极在同侧引出，具有发射超声波束能量集中，改善了CMUT的方向性，能抑制阵元间的串扰等优点。
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公开(公告)号：CN113731779A
公开(公告)日：2021-12-03
申请号：CN202110868102.5
申请日：2021-07-30
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明为一种基于SOI埋氧层牺牲释放技术的电容式微机械超声换能器及其制备方法，属于MEMS技术领域。该换能器包括圆形的SOI片，SOI片的正面沉积有金属上电极、背面沉积有金属下电极，SOI片的器件层和埋氧层部分设有SiC边缘支撑，SOI片的埋氧层上设有密封真空电容腔，SOI片正面的金属上电极上沉积有Parylene‑C密封层。本发明换能器的空腔结构形状规则，空腔边缘和高度均匀可控，其具有尺寸小、功耗低以及与周围介质具有固有的阻抗匹配等优点，通过沉积Parylene‑C封装起到防水的作用且具有较好的透声能力。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108279320B
公开(公告)日：2020-12-04
申请号：CN201810133315.1
申请日：2018-02-09
Applicant: 中北大学
IPC: G01P15/02
Abstract: 本发明涉及一种基于Fano共振纳米光波导加速度计原理及制造工艺，具体属于光学领域和微光机电系统领域，具体为一种基于Fano共振纳米光波导加速度计制备方法。本发明提供了一种基于Fano共振纳米光波导加速度计制备方法，本发明以SOI材料作为敏感元件和基底材料，基于高Q光学微环腔高灵敏的特点，以及SOI材料高折射率、光学限制能力强、传输损耗小、易集成等优点，采用集成纳米光波导工艺，提出基于Fano共振的纳米光波导加速度计，通过力‑光耦合效应实现具有高灵敏抗冲击特性的光学加速度计。
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公开(公告)号：CN106684199A
公开(公告)日：2017-05-17
申请号：CN201710075997.0
申请日：2017-02-13
Applicant: 中北大学
IPC: H01L31/09 , H01L31/0232 , G01J5/10
Abstract: 本发明属于光学领域和微纳系统领域，具体为一种金属微纳超结构表面等离激元超快探测结构。金属微纳超结构表面等离激元超快探测结构，包括Si基底，Si基底上生长有一层二氧化硅，二氧化硅层上设有一层石墨烯薄膜，石墨烯薄膜上两侧分别都设有方块状金属Au块，两方块状金属Au块之间的石墨烯薄膜设有一层TiO，TiO层上均布有球状金属Ag，球状金属Ag上设有一层石墨烯薄膜覆盖层，球状金属Ag之间具有纳米级间隙，解决了石墨烯制作的光电探测器由于光生载流子较少使得灵敏度受限、传输速度较慢等问题。
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公开(公告)号：CN106325049A
公开(公告)日：2017-01-11
申请号：CN201610980236.5
申请日：2016-11-08
Applicant: 中北大学
IPC: G04F5/14
CPC classification number: G04F5/14
Abstract: 本发明公开了一种端面耦合纳米光波导双光路芯片级原子钟，包括激光器，所述激光器出射的光束通过端面耦合输入端耦合进入Y波导分束器，其中一束光经过相位调制单元后输出，另外一束光经调节补偿后输出，两路光束再分别经过垂直耦合光栅 和垂直耦合光栅 输出，依次经过偏振片、衰减片、波片、准直、聚焦之后进入气室，出射后，两束光经过探测单元转化为电信号后经过减法器输入集成电路芯片，所述集成电路芯片对激光器和相位调制单元进行调控。该方案通过双光路共模抑制可以大大减小光功率起伏和频率起伏噪声的影响，有效提高CPT原子钟的信噪比，从而可以大大提高芯片级原子钟的短期稳定度。
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公开(公告)号：CN106206867A
公开(公告)日：2016-12-07
申请号：CN201610576033.X
申请日：2016-07-21
Applicant: 中北大学
IPC: H01L33/00
Abstract: 本发明属于光学领域和微纳系统领域，具体为一种“三明治”型金属超结构的红外辐射光源及制作方法。一种“三明治”型金属超结构的红外辐射光源：包括ITO/IZO基片、在基片上沉积的孔洞阵列结构金属薄膜层、电介质层、以及在电介质层上制备的长方体状金属阵列结构。利用孔洞阵列结构光学异常透射增强效应和特定形貌微纳结构局域表面等离激元共振天线辐射增强效应耦合可以增强表面等离激元MEMS红外光源辐射，同时通过调整金属阵列和电介质层结构的几何参数可以实现对等离激元MEMS红外光源工作波段的调整和线宽的压窄。本发明中涉及的基于金属超表面的金属阵列结构具有很好的可扩展性，并且制作工艺简单、容易实现。
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公开(公告)号：CN120044530A
公开(公告)日：2025-05-27
申请号：CN202510220544.7
申请日：2025-02-27
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明公开了一种MEMS矢量水听器及可控爆炸声源的主被动声呐浮标，属于声呐通信与海洋浮标技术领域。本发明包括由上而下依次设置的水面组件、水下组件和爆炸声源，水面组件上设置有漂浮气囊、自动充气装置、无线发射模块，水下组件上设置有MEMS矢量水听器探头、供电锂电池、采集存储模块，爆炸声源控制电路，水听器调理电路、惯导模块和电子罗经，爆炸声源包括封装结构和炸药模块。本发明通过MEMS技术和模块化结构的结合，实现了系统的小型化和低功耗，更适合长时间部署和大范围海域探测，显著降低了成本和能耗，解决了现有主被动声呐浮标体积大、造价高、功耗高、定位精度差等问题。
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