[发明专利]石墨烯压力传感器

权利要求书

1.一种半导体压力传感器器件，包括：

绝缘层，其被设置在半导体衬底上，所述绝缘层包括凹腔；

第一石墨烯膜，其被设置在所述绝缘层的表面上，完全覆盖所述凹腔；

第一感测电极和第二感测电极，其被设置在所述第一石墨烯膜的相反侧上的所述绝缘层上且与所述第一石墨烯膜接触；

密封环，其围绕所述第一和第二感测电极以及所述第一石墨烯膜的外侧壁而形成密封件。

2.如权利要求1所述的半导体压力传感器器件，其中所述凹腔被空气填充。

3.如权利要求1所述的半导体压力传感器器件，其中所述凹腔含有真空。

4.如权利要求1所述的半导体压力传感器器件，其中所述绝缘层包含氮化硅、氧化硅、氧化铪、氧化锆、氧化铝、氮化铝、或氮化硼或其组合。

5.如权利要求1所述的半导体压力传感器器件，其中所述第一和第二感测电极之间的所述凹腔的宽度在约0.2μm到约5.0μm的范围内。

6.如权利要求1所述的半导体压力传感器器件，其中所述凹腔的深度在约20nm到约300nm的范围内。

7.如权利要求1所述的半导体压力传感器器件，其中所述密封环包含旋涂玻璃层、气密密封件或橡胶密封件。

8.如权利要求1所述的半导体压力传感器器件，其中所述第一石墨烯膜具有范围为约一个原子层到约十个原子层的厚度。

9.如权利要求1所述的半导体压力传感器器件，还包括：

第二石墨烯膜，其被设置在与所述第一石墨烯膜邻近的区域中的所述绝缘层的表面上；

第三感测电极和第四感测电极，其被设置在所述第二石墨烯膜的相反侧上的所述绝缘层上且与所述第二石墨烯膜接触；以及

第二密封环，其围绕所述第三和第四感测电极以及所述第二石墨烯膜的外侧壁而形成密封件。

10.如权利要求9所述的半导体压力传感器器件，其中所述第二石墨烯膜具有范围为约一个原子层到约十个原子层的厚度。

11.一种形成半导体压力传感器器件的方法，包括：

在半导体衬底上形成绝缘层；

在所述绝缘层中形成凹腔；

在所述绝缘层的表面上形成完全覆盖所述凹腔的第一石墨烯膜；

在所述第一石墨烯膜的相反侧上的所述绝缘层上形成与所述第一石墨烯膜接触的第一感测电极和第二感测电极；以及

围绕所述第一和第二感测电极以及所述第一石墨烯膜的外侧壁形成密封环。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述凹腔被空气填充。

13.如权利要求11所述的方法，其中所述凹腔含有真空。

14.如权利要求11所述的方法，其中所述绝缘层包含氮化硅、氧化硅、氧化铪、氧化锆、氧化铝、氮化铝、或氮化硼或其组合。

15.如权利要求11所述的方法，其中所述第一和第二感测电极之间的所述凹腔的宽度在约0.2μm到约5.0μm的范围内。

16.如权利要求11所述的方法，其中所述凹腔的深度在约20nm到约300nm的范围内。

17.如权利要求11所述的方法，其中所述密封环包含旋涂玻璃层、气密密封件或橡胶密封件。

18.如权利要求11所述的方法，其中所述第一石墨烯膜具有范围为约一个原子层到约十个原子层的厚度。

19.如权利要求11所述的方法，还包括：

在与所述第一石墨烯膜邻近的区域中的所述绝缘层的表面上形成第二石墨烯膜；

在所述第二石墨烯膜的相反侧上的所述绝缘层上形成与所述第二石墨烯膜接触的第三感测电极和第四感测电极；以及

围绕所述第三和第四感测电极以及所述第二石墨烯膜的外侧壁形成第二密封环。

20.如权利要求19所述的方法，其中所述第二石墨烯膜具有范围为约一个原子层到约十个原子层的厚度。