[发明专利]MEMS扫描镜

说明书

本发明公开一种MEMS扫描镜。该MEMS扫描镜的一具体实施方式包括反射镜、用于使反射镜绕旋转轴旋转的压电致动器及反射镜旋转角度感测装置，反射镜旋转角度感测装置为压阻式压力传感器，该传感器包括：第一导电类型导电半导体层；形成在半导体层中具有第二导电类型的一个压阻区域和第一至第四电极接触区域，该压阻区域具有对称形状，第一电极接触区域和第二电极接触区域位于该压阻区域对称轴方向的两端，第三电极接触区域和第四电极接触区域位于压阻区域两侧关于该对称轴对称设置；形成在半导体层中包围压阻区域的环形保护区域，该环形保护区域不与压阻区域接触，具有第一导电类型且杂质浓度大于半导体层的杂质浓度。该实施方式可提升感测精度。

技术领域

本发明涉及激光投影技术领域。更具体地，涉及一种MEMS扫描镜。

背景技术

采用MEMS(Micro Electro Mechanical System，微机电系统)扫描镜的激光投影仪，具有低成本、小型化等优点，具有广阔的市场前景。

传统的MEMS扫描镜常采用扭杆致动方式，反射镜被两个、三个或更多的支撑该反射镜的扭杆带动倾斜并扭转，以执行光学扫描，采用共振驱动来实现大的扫描角度，需要通过结构设计将反射镜倾斜运动的共振频率与驱动频率相匹配。

在驱动MEMS扫描镜或监控反射镜角度时，为了维持共振状态，目前的方式是设置用于感测反射镜偏转角度的角度传感器，驱动器根据角度传感器输出的信号控制施加到致动器的驱动电压或驱动频率，来驱动反射镜旋转。对于传统的扭杆型MEMS扫描镜，角度传感器为在扭杆边缘位置设置的采用压电效应或压阻效应的角度传感器。

一方面，对于采用压阻效应的角度传感器，其为压阻式压力传感器，包括在扭杆边缘设置的四个压敏电阻元件，其中，压敏电阻元件具有其电阻值因应力而变化的性质(压阻效应)。如图1所示，现有的压阻式压力传感器由四个压敏电阻元件4a、4b、4c和4d构成惠斯顿电桥，其中，压敏电阻元件4a的引出电极5a接入电压VDD，压敏电阻元件4b的引出电极5b接地，压敏电阻元件4c的引出电极5c和压敏电阻元件4d的引出电极5d用作惠斯顿电桥的输出端，四个压敏电阻元件4a、4b、4c和4d由硅晶片制成，由于需要四个压敏电阻元件4a、4b、4c和4d构成惠斯顿电桥，因此该压阻式压力传感器在制备及形成于MEMS扫描镜中存在许多限制，例如该压阻式压力传感器的体积较大、存在对关于其布线和布局的限制等。此外，对于压阻式压力传感器，需要抑制其形成的二极管的正向电流，还需要抑制压阻区域周围的噪声以抵抗周围的干扰。例如，当在n型衬底上形成p型压阻元件时，除非向衬底施加比施加到压阻元件的电压更高的电压，否则二极管正向电流流动，压阻式压力传感器无法工作。在p型衬底上形成n型压阻的情况下，将p型衬底接地(连接到GND)不存在问题，但是在压阻元件周围出现的噪声会干扰压阻式压力传感器的信号质量。