[發明專利]用于血流動力學穿戴式裝置的表面聲波RFID感測器

在審

• 申請號: 201780055584.4
• 申請日: 2017-07-10
• 公開（公告）號: CN109690945A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 阿亞爾·拉姆;阿米爾·利希滕斯坦
• 申請（專利權）人: 艾皮喬尼克控股有限公司
• 主分類號: H03H9/64
• 分類號: H03H9/64;A61B5/02
• 代理公司: 無錫市匯誠永信專利代理事務所(普通合伙) 32260
• 代理人: 顧一明

1.一種表面聲波(SAW)射頻識別(RFID)感測器芯片，其包括：

壓電襯底，所述襯底包括壓電層和沉積在所述壓電層上的多層異質結構，所述結構由Ⅲ-V單晶或多晶半導體層制成并且包括至少一個緩沖層和至少一個勢壘層，所述層交替層疊；

至少一對金屬交叉指形(IDT)，安裝在所述壓電襯底上用于接收射頻(RF)輸入信號，將所述輸入信號轉換為表面聲波(SAW)，沿所述壓電襯底的表面傳播所述表面聲波并且將所述傳播的表面聲波轉換為輸出RF信號；

至少一個常開或常關二維電子氣(2DEG)或二維空穴氣(2DHG)結構，沉積在所述壓電襯底用于在所述緩沖層和所述勢壘層之間的界面處的所述多層異質結構中形成常開或常關2DEG或2DHG導通道；

至少一個偽傳導2DEG或2DHG，沉積在所述壓電襯底上用于在所述層與勢壘層之間的界面處的所述多層異質結構中形成偽傳導2DEG或2DHG通道；和

電氣金屬鍍層，電容耦合到所述IDT、所述常開或常關2DEG或2DHG結構和所述偽傳導2DEG或2DHG結構用于誘導位移電流，從而產生非歐姆源和漏極源，以用于將所述感測器芯片連接到電路。

2.根據權利要求1所述的SAW RFID感測器芯片，其中所述壓電層由氧化鋅、藍寶石、氮化鋁、鉭酸鋰、鈮酸鋰、鈮酸鉀、硅酸鑭鎵、二氧化硅、碳化硅或石英。

3.根據權利要求1或2所述的SAW RFID感測器芯片，其中所述多層異質結構包括一個緩沖層和一個勢壘層，并且所述2DEG導通道形成于所述緩沖層與所述勢壘層之間的界面處。

4.根據權利要求1或2所述的SAW RFID感測器芯片，其中所述多層異質結構包括兩個緩沖層和一個勢壘層，所述勢壘層放在所述緩沖層之間，并且所述2DEG導通道形成于所述勢壘層上方的所述頂部緩沖層中，接近所述頂部緩沖層與所述勢壘層之間的界面，從而導致所述結構的面向N的極性。

5.根據權利要求1或2所述的SAW RFID感測器芯片，其中所述多層異質結構包括兩個緩沖層和一個勢壘層，所述勢壘層放在所述緩沖層之間，并且所述2DHG導通道形成于所述勢壘層上方的所述頂部緩沖層中，接近所述頂部緩沖層與所述勢壘層之間的界面，從而導致所述結構的面向Ga的極性。

6.根據權利要求1-5中任一項所述的SAW RFID感測器芯片，其中所述III-V單晶或多晶半導體材料是選自GaN/AlGaN、GaN/AlN、GaN/InN、GaN/InAlN、InN/InAlN、GaN/InAlGaN、GaAs/AlGaAs和LaAlO₃/SrTiO₃。

7.根據權利要求6所述的SAW RFID感測器芯片，其中所述III-V單晶或多晶半導體材料為GaN/AlGaN。

8.根據權利要求3所述的SAW RFID感測器芯片，其中所述多層異質結構包含底部處的一個GaN緩沖層和頂部處的一個AlGaN勢壘層，所述AlGaN勢壘層具有(i)5-9納米(nm)的厚度，對應于所形成的2DEG通道的常開和常關操作模式之間的偽傳導電流范圍，和(ii)0.2nm或更小的表面粗糙度。

9.根據權利要求8所述的SAW RFID感測器芯片，其中所述AlGaN勢壘層的厚度為6-7nm，優選為6.2-6.4nm。

10.根據權利要求8或9所述的SAW RFID感測器芯片，其中所述AlGaN勢壘層具有約0.1nm或更小的表面粗糙度，優選為約0.05nm或更小。