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专利号: 2016108765941
申请人: 中北大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种MEMS二维湍流传感器结构,其特征在于包括SOI基片(1),SOI基片(1)的顶层硅被刻蚀至埋氧层并被刻蚀成中心圆盘结构,埋氧层被刻蚀形成“田”字型结构,中心圆盘位于“田”字型结构的十字悬臂梁(4)的交叉处,埋氧层十字悬臂梁(4)的四个梁臂上都设有硅纳米线(2),埋氧层上还设有金属引线(3),金属引线(3)将硅纳米线(2)连接由此在埋氧层上形成惠斯通电桥,中心圆盘上集成有硅纤毛(5),底层硅被刻蚀至埋氧层并被刻蚀成方框状结构,“田”字型结构的四周支撑在方框状结构上。

2.如权利要求1所述的一种MEMS二维湍流传感器结构的制备方法,其特征在于包括以下步骤:第一步:选取SOI片作为基片,在基片上生长一层SiO2层;

第二步:在正面进行光刻,使其图形化SiO2层,在基片顶层得到SiO2块,然后在基片顶层上PECVD氮化硅;

第三步:采用干法刻蚀方法,刻蚀掉基片顶层上的的氮化硅,SiO2块两侧的氮化硅得到保留;

第四步:正面刻蚀顶层硅至埋氧层,顶层硅被刻蚀成中心圆盘,埋氧层被刻蚀形成“田”字型结构,中心圆盘位于“田”字型结构的十字悬臂梁交叉处;同时腐蚀掉基片顶层的SiO2块,得到氮化硅侧墙,利用氮化硅侧墙制备闭合方块式硅纳米线,构成惠斯通电桥的压敏电阻,每个压敏电阻为两条并联的硅纳米线,硅纳米线位于十字悬臂梁的梁臂上;

第五步:正面溅射金属Cr、Au;光刻、腐蚀Cr、Au,形成金属引线;金属引线将硅纳米线连接,由此在埋氧层上形成惠斯通电桥,在闭合方块硅纳米线两端形成欧姆接触;

第六步:双面光刻,在正面已经成型的情况下,从背面深刻蚀底层硅至埋氧层,底层硅被刻蚀成方框状结构,在中心圆盘上一体化集成硅纤毛。

3.根据权利要求1所述的一种MEMS二维湍流传感器结构,其特征在于硅纤毛的横向尺寸为0.3mm。