[实用新型]一种基于人工金属微结构的气压传感器

说明书

本实用新型公开了一种基于人工金属微结构的气压传感器，涉及气压传感器技术领域，解决了现有的气压传感器大多需要电信号进行工作，很难在复杂电磁环境下使用的问题。其包括石英衬底，所述石英衬底上设有用于阻挡透射的金属铝反射层，金属铝反射层上方自下而上依次设有氧化铝介质层、二氧化硅层和悬浮金属铝膜；所述二氧化硅层为环形，所述悬浮金属铝膜上开设有纳米圆孔阵列，圆孔阵列位于二氧化硅层内孔的正上方，且纳米圆孔上皆覆盖有透明薄膜。其达到了能使用全光信号进行工作，可以在天然气等易爆气体中使用，适用性更广的效果。

技术领域

本实用新型涉及气压传感器技术领域，特别涉及一种基于人工金属微结构的气压传感器。

背景技术

微纳结构由于具有独特的光学特性成为当前光电功能材料与器件的研究热点，周期性微纳结构在光子集成技术、隐身材料、超分辨率成像、电磁波吸收体、辐射调制、光电探测、传感测量等方面具有重要的应用前景。微结构所激发出的表面等离激元可以突破光的衍射极限同时引起局域电场的增强，增强光的电场分量对外部分量异常敏感，可以用于各类传感装置。

而现阶段气压传感器主要部件为变容式硅膜盒。当该变容硅膜盒外界大气压力发生变化时,单晶硅膜盒随着发生弹性变形，从而引起硅膜盒平行板电容器电容量的变化来控制气压传感器。但这种类型的传感器需要电信号进行工作，很难在复杂电磁环境下使用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于人工金属微结构的气压传感器，其使用全光信号进行工作，可以在天然气等易爆气体中使用，适用性更广。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种基于人工金属微结构的气压传感器，包括石英衬底，所述石英衬底上设有用于阻挡透射的金属铝反射层，金属铝反射层上方自下而上依次设有氧化铝介质层、二氧化硅层和悬浮金属铝膜；

所述二氧化硅层为环形，所述悬浮金属铝膜上开设有纳米圆孔阵列，圆孔阵列位于二氧化硅层内孔的正上方，且纳米圆孔上皆覆盖有透明薄膜。

更进一步的，圆孔阵列为六角密排的周期性铝纳米圆孔阵列。

更进一步的，悬浮金属铝膜通过Ti粘粘于二氧化硅层上。

更进一步的，透明薄膜为PET薄膜。

更进一步的，二氧化硅层设有50nm厚。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型使用全光信号工作，没有电信号参与，可以在复杂电磁环境下工作，例如天然气等易爆气体中；通过气压驱动悬浮金属铝膜与氧化铝介质层物理接触，实现工作波长的漂移。由于工作在可见光范围，可以通过颜色的变化判断气压的变化。

附图说明

图1是本实用新型整体的爆炸结构示意图；

图2是本实用新型的整体结构示意图；

图3是本实用新型在标准大气压下的传感结构示意图；

图4是本实用新型在高于标准大气压下的传感结构示意图；

图5是标准大气压下(实线)与高大气压下(虚线)结构的反射光谱。

图中，1、透明薄膜；2-1、悬浮金属铝膜；2-2、金属铝反射层；3-1、二氧化硅层；3-2、石英衬底；4、氧化铝介质层。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明，本实施例不构成对本实用新型的限制。