[發明專利]一種加速度計

在審

• 申請號: 202011238916.2
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112345795A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 李興冀;楊劍群;關恩昊;邢朝洋;呂鋼;董尚利
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01P15/125
• 分類號: G01P15/125
• 代理公司: 北京隆源天恒知識產權代理事務所(普通合伙) 11473
• 代理人: 鞠永帥

本發明提供了一種加速度計，涉及微機電系統領域。所述加速度計包括：上基板和敏感層，所述上基板包括襯底和介質層，所述介質層設置在所述襯底上且靠近所述敏感層，所述介質層與所述敏感層之間設置有間隔層，所述間隔層的厚度大于所述介質層的厚度，小于所述敏感層的厚度。這樣，通過在介質層和敏感層之間設置有間隔層，且將間隔層的厚度設置為大于所述介質層的厚度，小于所述敏感層的厚度，使得在一定程度上能夠加大了介質層和敏感層之間的間距，從而可以降低電離輻照誘導的氧化物俘獲正電荷因庫倫作用對敏感層電容的影響，增大了加速度計的抗輻照加固性能。

技術領域

本發明涉及微機電系統領域，具體而言，涉及一種加速度計。

背景技術

隨著深空探測、空間站及微小衛星等航天型號工程的技術發展，對輕質、高可靠、長壽命的慣性器件的需求十分迫切。MEMS(Micro Electro Mechanical System，微機電系統)技術的快速發展為慣性器件的小型化提供了技術基礎。MEMS加速度計因其具有小體積、輕質量、低功耗、長壽命及高可靠性等特點，成為航天微納飛行器導航、定位、姿態控制的最佳選擇。因此，在航天器小型化和輕量化的大趨勢下，MEMS加速度計在航天領域方面的應用顯得尤為重要。因此，越來越多的MEMS加速度計已在空間環境中相繼得到了應用。

然而，在空間帶電粒子(質子和電子)和射線作用下，電子器件受到損傷會直接影響航天器的可靠性與壽命。大量航天實踐表明，許多航天事故或故障都與電子器件受到輻射損傷相關，約占各類航天器事故或故障的40％以上，所造成的經濟損失十分巨大。MEMS加速度計是輻射效應敏感器件，提高其抗空間輻射損傷能力具有重要的工程背景和工程實際意義。

發明內容

本發明解決的問題是如何提高加速度計的抗空間輻射損傷能力。

為解決上述問題，本發明提供一種加速度計，包括上基板和敏感層，所述上基板包括襯底和介質層，所述介質層設置在所述襯底上且靠近所述敏感層，所述介質層與所述敏感層之間設置有間隔層，所述間隔層的厚度大于所述介質層的厚度，小于所述敏感層的厚度。

通過在介質層和敏感層之間設置有間隔層，且將間隔層的厚度設置為大于所述介質層的厚度，小于所述敏感層的厚度，這樣，使得在一定程度上加大了介質層和敏感層之間的間距，從而可以降低電離輻照誘導的氧化物俘獲正電荷因庫倫作用對敏感層電容的影響，增大了加速度計的抗輻照加固性能。

可選地，所述間隔層的厚度為非等厚度。

這樣，通過將所述間隔層的厚度設置為非等厚度，相對于將所述間隔層的厚度設置為等厚度的方案來說，對于工藝精度的要求沒有那么高，容錯率相對較高，有利于提升生產效率。

可選地，所述間隔層中間區域的厚度大于兩側區域的厚度。

這樣，由于兩側區域的介質層對電容的影響相對于中間區域的介質層對電容的影響較小，通過將中間區域的間隔層厚度設置大于兩側區域間隔層的厚度，即將對應地中間區域的介質層與敏感層之間的間距設置得較大，這樣可以大大減小了敏感層明顯的電容變化，降低了電容變化程度，以達到提高抗輻照能力的目的。

可選地，由所述間隔層中間區域往兩側區域的方向，所述間隔層的厚度逐漸減小。

這樣，將所述間隔層設置成兩側傾斜的結構，使得兩側區域的所述介質層與所述敏感層之間的間距逐漸減小了，即所述間隔層的厚度逐漸減小了，但由于兩側區域的介質層對電容的影響相對于中間區域的介質層對電容的影響較小，通過犧牲較小的對電容的影響，從而達到大大提高介質層的均勻性，提高了整個結構的平整性的效果。

可選地，所述間隔層的中間區域的長度大于兩側區域的長度。