[發(fā)明專利]無線接收式微電子機械微波頻率檢測系統(tǒng)及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010103655.3
• 申請日: 2010-02-01
• 公開（公告）號: CN101788605A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發(fā)明（設計）人: 廖小平;王德波;易真翔
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學
• 主分類號: G01R23/02
• 分類號: G01R23/02;G01R23/06;B81B7/02;B81C1/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 葉連生

1.一種無線接收式微電子機械微波頻率檢測系統(tǒng)，其特征在于該檢測系統(tǒng)以砷化鎵為襯底，在襯底上設有微波天線(A)、一分三功分器(B)、共面波傳輸線(C)、二合一功合器(D)、MEMS懸臂梁電容式微波功率傳感器(E)和MEMS熱電式微波功率傳感器(F)：微波天線(A)的輸入端接待測微波信號，輸出端接一分三功分器(B)的輸入端，一分三功分器(B)的輸出端分三路信號輸出，第一路輸出信號通過共面波導傳輸線(C)接第一MEMS懸臂梁電容式微波功率傳感器的輸入端，第一MEMS懸臂梁電容式微波功率傳感器的輸出端接第一MEMS熱電式微波功率傳感器；一分三功分器(B)的第二路輸出信號通過共面波導傳輸線(C)接二合一功合器(D)；一分三功分器(B)的第三路信號輸出通過λ/2共面波導傳輸線(C)接二合一功合器(D)；二合一功合器(D)的輸出端通過第二MEMS懸臂梁電容式微波功率傳感器接第二MEMS熱電式微波功率傳感器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線接收式微電子機械微波頻率檢測系統(tǒng)，其特征在于微波天線(A)采用的是共面波導天線，實現(xiàn)微波信號的無線接收而達到微波頻率無線檢測的目的。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線接收式微電子機械微波頻率檢測系統(tǒng)，其特征在于一分三功分器(B)由共面波導構(gòu)成的端口一(1)、端口二(2)、端口三(3)、端口四(4)、不對稱共面帶線(5)和氮化鉭電阻(6)組成；端口一(1)通過不對稱共面帶線(5)分別接端口三(3)和端口四(4)，通過共面波導結(jié)構(gòu)接端口二(2)，在與端口二(2)、端口三(3)之間以及端口二(2)、端口四(4)相接的帶線之間連接有氮化鉭電阻(6)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線接收式微電子機械微波頻率檢測系統(tǒng)，其特征在于共面波導傳輸線(C)由地線(10)和中心信號線(11)組成。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線接收式微電子機械微波頻率檢測系統(tǒng)，其特征在于二合一功合器(D)由共面波導構(gòu)成的端口七(7)、端口八(8)、端口九(9)、不對稱共面帶線(5)和氮化鉭電阻(6)組成，端口七(7)與端口八(8)通過不對稱共面帶線(5)分別接端口九(9)，在與端口七(7)與端口八(8)相接的兩不對稱共面帶線(5)之間連接有氮化鉭電阻(6)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線接收式微電子機械微波頻率檢測系統(tǒng)，其特征在于MEMS懸臂梁電容式微波功率傳感器(E)以砷化鎵為襯底，在襯底上?的中間設有CPW的信號線(11)，在CPW的信號線(11)的兩旁分別設有CPW的地線(10)，懸臂梁膜橋(14)下面設有傳感電極(15)，傳感電極(15)通過膜橋連接線(13)連接到電容檢測端口(12)的一個端，CPW的地線(10)連接電容檢測端口(12)的另一個端，在膜橋連接線(13)下方的CPW的地線(10)與懸臂梁(14)下方的CPW的信號線(11)、傳感電極(15)上都設有氮化硅介質(zhì)層(16)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線接收式微電子機械微波頻率檢測系統(tǒng)，其特征在于MEMS熱電式微波功率傳感器(F)由共面波導末端并聯(lián)的兩個電阻(17)，熱偶(18)，增加冷端溫度穩(wěn)定性的金屬塊(19)和熱偶電壓檢測端口(20)組成。

8.一種如權(quán)利要求1所述的無線接收式微電子機械微波頻率檢測系統(tǒng)的制備方法，其特征在于制備方法為：

1)準備砷化鎵襯底：選用的是未摻雜的半絕緣砷化鎵襯底；

2)在襯底上離子注入N⁺型的GaAs，形成熱偶的GaAs臂(18)；

3)在襯底上淀積、刻蝕氮化鉭，形成一分三功分器和二合一功合器的匹配電阻，即氮化鉭電阻(6)，

4)在襯底上濺射金，剝離去除光刻膠：形成熱偶的金臂(18)、微波天線(A)、一分三功分器(B)、共面波導傳輸線(C)、二合一功合器(D)、傳感電極(15)，濺射的厚度為0.3μm；

5)淀積氮化硅介質(zhì)層：用等離子體增強化學氣相淀積法工藝生長1000?的氮化硅介質(zhì)層；

6)光刻并刻蝕氮化硅介質(zhì)層；保留懸臂梁下方CPW的中心信號線(11)、膜橋連接線下方的CPW地線(10)和傳感電極(15)上的氮化硅；

7)淀積并光刻聚酰亞胺犧牲層：淀積1.6μm厚的聚酰亞胺犧牲層，聚酰亞胺犧牲層的厚度決定了懸臂梁膜橋(14)與氮化硅介質(zhì)層(16)之間的高度，光刻聚酰亞胺犧牲層，僅保留懸臂梁膜橋(14)下的犧牲層；

8)濺射鈦/金/鈦：濺射用于電鍍微波天線(A)、一分三功分器(B)、共面波導傳輸線(C)、二合一功合器(D)和懸臂梁膜橋(14)的底金，鈦/金/鈦的厚度為500/1500/300?

9)電鍍金：電鍍微波天線(A)、一分三功分器(B)、共面波導傳輸線(C)、二合一功合器(D)和懸臂梁膜橋(14)，厚度為2μm；

10)去除光刻膠、釋放犧牲層：用顯影液釋放懸臂梁結(jié)構(gòu)下方的聚酰亞胺犧牲層，并用無水乙醇脫水，形成懸浮的懸臂梁膜橋(14)。?