[发明专利]基于硅基低漏电流双固支梁可动栅的频率检测器

权利要求书

1.一种基于硅基低漏电流双固支梁可动栅的频率检测器，其特征是：MOSFET制作在P型硅衬底(1)上，沟道栅氧化层(2)设置在P型硅衬底(1)上，在沟道栅氧化层(2)的上方设有两个固支梁(9)，材料为Au，作为MOSFET的可动栅，其下拉电压设置为MOSFET的阈值电压，固支梁(9)横跨在锚区(6)上，锚区(6)与输入引线(5)相连，作为待测微波信号和直流偏置信号的输入端，其中，待测微波信号由微波信号输入端口输入，通过隔直电容后分为两路，分别经λ/100延迟线和λ/4延迟线输入到两个固支梁(9)上，直流偏置信号由第一偏置端口(12)和第二偏置端口(13)输入，通过高频扼流线圈分别输入到两个固支梁(9)上，锚区(6)和输入引线(5)的制备材料为多晶硅，固支梁(9)的下面各分布着一个下拉电极(4)，下拉电极(4)接地，下拉电极(4)上覆盖一层绝缘的氮化硅介质层(3)；MOSFET源区(7)、MOSFET漏区(8)分别设置在P型硅衬底(1)上，源漏引线(11)分别通过有源区引线孔(10)与MOSFET源区(7)，MOSFET漏区(8)连接。

2.根据权利要求1所述的基于硅基低漏电流双固支梁可动栅的频率检测器，其特征是该频率检测器通过施加直流偏置电压和控制λ/4延迟线是否接地实现频率检测和信号放大两种功能；频率检测时施加直流偏置电压使两个固支梁(9)都处于下拉状态，待测微波信号经过λ/4延迟线和λ/100延迟线后产生两路频率相等但存在一定相位差的信号，输入到MOSFET的固支梁(9)可动栅上，经MOSFET实现信号混频，输出的源漏极饱和电流包含了相位信息的电流分量，通过低通滤波器(14)滤去源漏极饱和电流中的高频分量，由相位检测输出端口(15)输出，从而得到两路信号的相位差，最后通过相位差反推出待测微波信号的频率；电路处于信号放大状态时，施加直流偏置电压使λ/100延迟线连接的固支梁(9)处于下拉状态，λ/4延迟线的末端接地，延迟线始端相当于开路，信号完全经过λ/100延迟线输入到对应的固支梁(9)栅极上，源漏极输出放大后的电流信号，由信号放大输出端口(16)输出，由于存在一个悬浮的固支梁(9)，下面对应的区域为高阻区，有利于增大反向击穿电压。

3.根据权利要求1或2所述的基于硅基低漏电流双固支梁可动栅的频率检测器，其特征是该频率检测器非工作状态时，两个固支梁(9)都处于悬浮态，与栅氧化层(2)没有接触，减小了栅极漏电流，功耗被有效地降低。