[實用新型]提高壓力傳感器檢測靈敏度裝置

有效

• 申請號: 201320418297.4
• 申請日: 2013-07-15
• 公開（公告）號: CN203414222U
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 程知群;連心想;欒雅
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G01L9/08
• 分類號: G01L9/08
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

本實用新型屬于微電子技術領域，涉及一種提高壓力傳感器檢測靈敏度裝置。

背景技術

當集成電路和計算機技術迅速發展時，人們才逐步認識到信息攝取裝置——傳感器沒有跟上信息技術的發展。正因為如此，技術先進發達的國家對開發傳感器技術都十分重視。美、日、英、法、德和獨聯體等國家都把傳感器技術列為國家重點開發關鍵技術之一。我國也十分重視研究和開發傳感器技術。國家科委于1987年4月制定的《傳感器發展政策》白皮書中確定了“必須大力發展傳感器技術，特別是要把新型傳感器技術作為信息技術中優先領域予以發展”傳感器技術已經成為新技術革命和信息社會的重要技術基礎，是現代科技發展水平的重要標志，是信息技術的三大支柱之一。在眾多的傳感器中，壓力傳感器所占的比重最大，在傳感器市場中約占50%市場分額，廣泛應用于水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業。近年來，隨著對寬禁帶半導體的研究深入，發現寬禁帶半導體氮化鎵（GaN）（禁帶寬度3.4eV）制成的氮鋁鎵/氮化鎵高電子遷移率晶體管（AlGaN/GaN?HEMT）傳感器可以不用冷卻在高溫下探測化學、氣體、生物、輻射、壓力等特性。AlGaN/GaN?HEMT應用于壓力傳感器工作原理是通過外力作用于AlGaN/GaN?HEMT器件的外延層敏感膜AlGaN/GaN，改變外延層材料的極化效應，從而改變AlGaN/GaN?HEMT二維電子氣中面電子密度，使得器件的電流響應發生變化。但是，器件電流響應隨外部壓力變化不高，降低了對信號檢測的靈敏度。

發明內容

本實用新型針對現有技術的不足，提出了一種提高壓力傳感器檢測靈敏度裝置。

提高壓力傳感器檢測靈敏度裝置，包括七個電源、彈道偏轉晶體管、兩個壓力傳感器，兩個電阻；

彈道偏轉晶體管的右柵極、左漏極、右漏極分別與第一電源V_TD、第二電源V_LD、第三電源V_RD的正極連接，第一電源V_TD、第二電源V_LD、第三電源V_RD的負極接地，彈道偏轉晶體管的左柵極分別與第一電阻R_D1的一端和第一壓力傳感器FET1的漏極連接，第一電阻R_D1的另一端與第四電源V_DD1的正極連接，第四電源V_DD1的負極接地，第一壓力傳感器FET1的柵極與第五電源V_g1的正極連接，第五電源V_g1的負極接地，第一壓力傳感器FET1的源極接地，彈道偏轉晶體管的右漏極與第二電阻R_D2的一端、第二壓力傳感器FET2的漏極連接，第二電阻R_D2的另一端與第六電源V_DD2的正極連接，第六電源V_DD2的負極接地，第二壓力傳感器FET2的柵極與第七電源V_g2的正極連接，第七電源V_g2的負極接地，第二壓力傳感器FET2的源極接地。

所述的第一壓力傳感器FET1的結構為漏極、柵極、源極組成的電極層，依次往下為Al_0.27Ga_0.73N帽層、Al_0.27Ga_0.73N勢壘層、AlN隔離層、Al_0.04Ga_0.96N插入層、GaN緩沖層，硅襯底。

所述的GaN緩沖層厚度為2.5μm；

所述的Al_0.04Ga_0.96N插入層厚度為8nm；

所述的AlN隔離層厚度為1nm；

所述的Al_0.27Ga_0.73N勢壘層厚度為20nm；

所述的Al_0.27Ga_0.73N帽層厚度為2nm；

所述的柵極金屬為鎳或者金，源極和漏極金屬分別為鈦、鋁、鎳、金中的一種，選擇器件的柵長為1μm，柵寬為100μm，柵極與源極、柵極與漏極之間距離都為1μm。

所述的第二壓力傳感器結構和第一壓力傳感器相同，唯一的不同在于第一壓力傳感器的敏感膜下方的硅襯底上被挖除一長、寬各為100um的孔，而第二壓力傳感器的硅襯底沒有被挖除。