[實用新型]基于SOI和壓電薄膜的聲表面波高溫應(yīng)變傳感器芯片及其應(yīng)用結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721158538.0
• 申請日: 2017-09-11
• 公開（公告）號: CN207622713U
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 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: G01B17/04
• 分類號: G01B17/04;H03H9/25
• 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SOI和壓電薄膜的聲表面波高溫應(yīng)變傳感器芯片，其特征在于，包括：

SOI芯片基底，所述SOI芯片基底具有第一表面和第二表面，在所述SOI芯片基底上形成有壓電薄膜，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SOI和壓電薄膜的聲表面波高溫應(yīng)變傳感器芯片，其特征在于，在SOI芯片基底內(nèi)從SOI芯片基底底面延伸至SOI隔離層形成有應(yīng)變腔室，所述腔室在SOI芯片基底底面和SOI芯片基底側(cè)壁均有開口。

3.如權(quán)利要求1或2所述的基于SOI和壓電薄膜的聲表面波高溫應(yīng)變傳感器芯片，其特征在于，SOI器件層的電阻率≥5kΩ；

和/或所述壓電薄膜為晶粒呈c軸取向的純AlN壓電薄膜或含鈧的AlN壓電薄膜。

4.如權(quán)利要求1所述的基于SOI和壓電薄膜的聲表面波高溫應(yīng)變傳感器芯片，其特征在于，叉指換能器和反射柵在壓電薄膜上方呈平行設(shè)置，所述叉指換能器和反射柵材料為同一種材料。

5.如權(quán)利要求1或4所述的基于SOI和壓電薄膜的聲表面波高溫應(yīng)變傳感器芯片，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。

6.如權(quán)利要求1所述的基于SOI和壓電薄膜的聲表面波高溫應(yīng)變傳感器芯片，其特征在于，在SOI芯片基底與壓電薄膜之間形成有底電極，所述底電極可引出并接地，也可不引出。

7.如權(quán)利要求1或6所述的基于SOI和壓電薄膜的聲表面波高溫應(yīng)變傳感器芯片，其特征在于，在SOI芯片基底與底電極之間形成有二氧化硅平鋪層，或者在SOI芯片基底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SOI芯片基底與壓電薄膜之間形成有二氧化硅平鋪層，或者在SOI芯片基底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(hù)層，在壓電薄膜和絕緣保護(hù)層上有貫通至底電極和叉指換能器的通孔，在絕緣保護(hù)層上的通孔處形成有信號引出盤。

8.一種權(quán)利要求1所述基于SOI和壓電薄膜的聲表面波高溫應(yīng)變傳感器芯片的應(yīng)用結(jié)構(gòu)，其特征在于，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)致的應(yīng)變測量誤差，所述兩個諧振器或兩個延遲線由于位置不同或結(jié)構(gòu)參數(shù)不同而具有不同的溫度敏感性能和/或應(yīng)變敏感性能。

9.一種權(quán)利要求1所述基于SOI和壓電薄膜的聲表面波高溫應(yīng)變傳感器芯片的應(yīng)用結(jié)構(gòu)，其特征在于，如所述芯片中存在兩種或兩種以上的對溫度和應(yīng)變敏感的聲波模態(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)致的應(yīng)變測量誤差，所述兩種聲波模態(tài)具有不同的溫度敏感性能和/或應(yīng)變敏感性能。