[實用新型]基于硅晶元和壓電薄膜的聲表面波高溫壓力傳感器芯片

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721157113.8
• 申請日: 2017-09-11
• 公開（公告）號: CN207515946U
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 牟笑靜;竇韶旭;齊夢珂
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號: G01L9/08
• 分類號: G01L9/08
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務(wù)所(普通合伙) 50211
• 代理人: 顧曉玲

1.一種基于硅晶元和壓電薄膜的聲表面波高溫壓力傳感器芯片，其特征在于，包括：

硅晶元芯片基底，所述硅晶元芯片基底包括第一表面和第二表面，在所述硅晶元芯片基底內(nèi)部設(shè)置有腔室，所述腔室在硅晶元芯片基底第二表面有開口或者由鍵合于硅晶元芯片基底第二表面的第二芯片基底密封形成高真空密封腔室；

所述腔室之上的硅晶元芯片基底為壓力敏感膜，所述壓力敏感膜上形成有壓電薄膜，在所述壓電薄膜之上形成有叉指換能器和反射柵。

2.如權(quán)利要求1所述的基于硅晶元和壓電薄膜的聲表面波高溫壓力傳感器芯片，其特征在于，硅晶元芯片基底的電阻率≥5kΩ；

和/或所述壓電薄膜為晶粒呈c軸取向的純AlN壓電薄膜或摻雜

10at％-43at％鈧元素的AlN壓電薄膜。

3.如權(quán)利要求1所述的基于硅晶元和壓電薄膜的聲表面波高溫壓力傳感器芯片，其特征在于，所述叉指換能器和反射柵在壓電薄膜上方平行設(shè)置，所述叉指換能器和反射柵為同一種材料。

4.如權(quán)利要求1或3所述的基于硅晶元和壓電薄膜的聲表面波高溫壓力傳感器芯片，其特征在于，所述叉指換能器和反射柵的材料為鋁、金、鉬、鉑、銥或其合金。

5.如權(quán)利要求1所述的基于硅晶元和壓電薄膜的聲表面波高溫壓力傳感器芯片，其特征在于，在壓力敏感膜與壓電薄膜之間形成有底電極，所述底電極可引出接地，也可不引出。

6.如權(quán)利要求1或5所述的基于硅晶元和壓電薄膜的聲表面波高溫壓力傳感器芯片，其特征在于，在壓力敏感膜與底電極之間形成有二氧化硅平鋪層，或者在壓力敏感膜與底電極之間形成有二氧化硅立體結(jié)構(gòu)與多晶硅立體結(jié)構(gòu)交叉分布的周期性陣列平鋪層；

或者在壓力敏感膜與壓電薄膜之間形成有二氧化硅平鋪層，或者在壓力敏感膜與壓電薄膜之間形成有二氧化硅立體結(jié)構(gòu)與多晶硅立體結(jié)構(gòu)交叉分布的周期性陣列平鋪層；和/或在叉指換能器和反射柵之上形成有絕緣保護層。

7.如權(quán)利要求1所述的基于硅晶元和壓電薄膜的聲表面波高溫壓力傳感器芯片，其特征在于，采用如下結(jié)構(gòu)之一：

結(jié)構(gòu)一：同時使用兩個諧振器或兩個延遲線形式的雙通道補償方式補償?shù)窒h(huán)境溫度的變化導(dǎo)致的測壓誤差，所述兩個諧振器或兩個延遲線由于放置位置不同或結(jié)構(gòu)參數(shù)不同而具有不同的溫度敏感性能和/或壓力敏感性能；

結(jié)構(gòu)二：如所述聲表面波高溫壓力傳感器芯片中存在兩種或兩種以上的對溫度和壓力敏感的聲波模態(tài)，同時使用兩種聲波模態(tài)信號補償方式補償?shù)窒h(huán)境溫度的變化導(dǎo)致的測壓誤差，所述兩種聲波模態(tài)具有不同的溫度敏感性能和/或壓力敏感性能。