[發(fā)明專利]一種智能化多維多功能傳感及信息處理集成電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010181514.7
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111370362B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林和
• 申請（專利權(quán)）人: 林和
• 主分類號: H01L21/762
• 分類號: H01L21/762;G01D5/14;G01D5/26;G01D5/48
• 代理公司: 北京冠和權(quán)律師事務(wù)所 11399
• 代理人: 朱健

1.一種智能化多維多功能傳感及信息處理集成電路，其特征在于，包括：襯底、過渡層和超晶格超大規(guī)模集成電路層，所述過渡層設(shè)置于所述襯底和所述超晶格超大規(guī)模集成電路層之間；其中，

所述襯底由硅、化合物半導(dǎo)體組成；

所述襯底的頂部設(shè)有由二氧化硅、化合物半導(dǎo)體中一種或多種組成的過渡層；

所述過渡層頂部和側(cè)面形成有基于二維電子氣、二維空穴氣和量子阱電路創(chuàng)建的超晶格超大規(guī)模集成電路層；其中，

所述超晶格超大規(guī)模集成電路層包括超晶格傳感元器件和超大規(guī)模集成電路元器件，所述超大規(guī)模集成電路元器件連接于所述超晶格傳感元器件外圍；

所述超晶格傳感元器件由多種超晶格傳感器組合而成；

所述超晶格傳感器至少包括超晶格霍爾磁傳感器、超晶格光電傳感器、超晶格毫米波與微米波傳感器、超晶格超聲波傳感器、超晶格生物電子傳感器的組合；

所述超大規(guī)模集成電路元器件由信息存儲元器件、信息處理電路以及兼容的毫米波、微米波、亞毫米波、表面聲波、磁敏、光電子和生物電子的集成電路組合而成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能化多維多功能傳感及信息處理集成電路，其特征在于，所述超晶格傳感元器件為多種超晶格傳感器的組合時，通過多層次金屬與介電隔離工藝在每個所述超晶格傳感器周邊構(gòu)建隔離層，通過所述隔離層隔離相鄰的所述超晶格傳感器；其中，

所述隔離層包括：以平面屏蔽和垂直屏蔽為架構(gòu)的金屬隔離層，以平面隔離和垂直屏蔽為架構(gòu)的介電隔離層；

所述多種超晶格傳感器的組合包括所述超晶格光電傳感器、超晶格超聲波傳感器或超晶格生物電子傳感器，其中，所述超晶格超聲波傳感器周邊還設(shè)有聲波導(dǎo)通道；

所述超晶格傳感元器件包括同質(zhì)超晶格層或異質(zhì)超晶格層，所述同質(zhì)超晶格層至少由硅、氮化鎵、砷化鎵構(gòu)成；所述異質(zhì)超晶格層至少由氮砷化鎵、氮鋁化鎵和氮磷化鎵構(gòu)成。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能化多維多功能傳感及信息處理集成電路，其特征在于，所述超晶格霍爾磁傳感器包含超晶格本征層、超晶格N型層、超晶格低阻P-型層、N+導(dǎo)電層、歐姆接觸層、介電保護層和溝道絕緣層的組成部分；其中，

所述超晶格霍爾磁傳感器還具有以下三種結(jié)構(gòu)：棱形超晶格霍爾磁傳感器、矩形超晶格霍爾磁傳感器和螺旋形超晶格霍爾磁傳感器；

所述棱形超晶格霍爾磁傳感器和矩形超晶格霍爾磁傳感器的結(jié)構(gòu)為n-i-p-i；

所述螺旋形超晶格霍爾磁傳感器作為校準器，在零偏壓，負偏壓或及正偏壓Vpn下，可調(diào)節(jié)流過超晶格N型層的電流，電流的方向?qū)Q定校準磁場的方向。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能化多維多功能傳感及信息處理集成電路，其特征在于，所述超晶格光電傳感器包含超晶格本征層、超晶格低阻N型層、超晶格P型層、N+導(dǎo)電層、P+導(dǎo)電層、歐姆接觸層、介電保護層和溝道絕緣層的組成部分；其中，

所述P+導(dǎo)電層連接P型層；

所述N+導(dǎo)電層連接N型層；

所述超晶格光電傳感器還具有多層的重復(fù)結(jié)構(gòu)n-i-p-i-n-i-p-i……。