[發明專利]基于諧振式脫附的濕度傳感器

在審

• 申請號: 201910225631.6
• 申請日: 2019-03-22
• 公開（公告）號: CN111721814A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 趙湛;劉季杭;方震;杜利東
• 申請（專利權）人: 中國科學院電子學研究所
• 主分類號: G01N27/22
• 分類號: G01N27/22;G01N27/04;G01N27/74;G01N27/00;G01N21/84
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 張宇園

1.一種基于諧振式脫附的濕度傳感器，其特征在于，包括：

帶有空腔的襯底；

絕緣層，附著于所述襯底上，所述絕緣層具有同樣的所述空腔；

第一諧振電極，覆蓋于所述襯底和絕緣層的空腔上，實現機械振蕩脫濕；

壓電功能層，覆蓋于所述第一諧振電極和襯底絕緣層之上；

第二諧振電極，附著于所述壓電功能層上，結合所述第一諧振電極和壓電功能層作為諧振模塊，實現機械振蕩脫濕；

濕敏介質層，垂直堆疊于所述諧振模塊形成的諧振區域；

以及上電極，附著于所述濕敏介質層上，所述上電極結合所述第二諧振電極及濕敏介質層作為測濕模塊，實現感濕測量。

2.根據權利要求1所述的基于諧振式脫附的濕度傳感器，其特征在于，所述第一諧振電極、第二諧振電極和上電極均通過焊盤引出。

3.根據權利要求1所述的基于諧振式脫附的濕度傳感器，其特征在于，所述諧振區域的形狀為所述第一諧振電極和所述第二諧振電極的交疊部分。

4.根據權利要求1所述的基于諧振式脫附的濕度傳感器，其特征在于，所述諧振模塊為聲波諧振器、石英晶體振蕩器、半導體材料振蕩器或聲表面波諧振器。

5.根據權利要求1所述的基于諧振式脫附的濕度傳感器，其特征在于，所述濕敏介質層完全覆蓋于所述第二諧振電極和所述壓電功能層表面。

6.根據權利要求1所述的基于諧振式脫附的濕度傳感器，其特征在于，所述濕敏介質層覆蓋于所述第二諧振電極表面。

7.根據權利要求1所述的基于諧振式脫附的濕度傳感器，其特征在于，所述上電極表面開窗設計，所述開窗圖形包括正方形或圓形。

8.根據權利要求1所述的基于諧振式脫附的濕度傳感器，其特征在于，所述上電極為：電容、電阻、電感、諧振或光電，形成電容式、電阻式、電感式、諧振式或光電式濕度傳感器。

9.根據權利要求1所述的基于諧振式脫附的濕度傳感器，其特征在于，所述襯底和絕緣層的所述空腔設置于所述諧振模塊的諧振區域。

10.根據權利要求1所述的基于諧振式脫附的濕度傳感器，其特征在于：

所述襯底為體硅；

所述絕緣層為氮化硅或氧化硅；

所述第一諧振電極、第二諧振電極與上電極材料為：Pt、Cu、Au、Ag或Al；

所述壓電功能層材料為：ZnO、石英、氮化鋁、鋯鈦酸鉛、鈦酸鋇或壓電聚合物；

所述濕敏介質層材料為：聚酰亞胺、聚甲基丙烯酸甲脂及其衍生物或多孔介質濕敏材料。