[发明专利]一种低频声波传感器及硅微悬臂梁的制作方法有效
申请号: | 202110326112.6 | 申请日: | 2021-03-26 |
公开(公告)号: | CN113074803B | 公开(公告)日: | 2022-07-19 |
发明(设计)人: | 鲁平;唐艳秋;付陆君;朱旭;司马朝坦;刘德明 | 申请(专利权)人: | 华中科技大学 |
主分类号: | G01H9/00 | 分类号: | G01H9/00 |
代理公司: | 华中科技大学专利中心 42201 | 代理人: | 王颖翀 |
地址: | 430074 湖北*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 低频 声波 传感器 悬臂梁 制作方法 | ||
1.一种低频声波传感器,其特征在于,包括:
硅微悬臂梁,为利用SOI晶圆制备的高长厚比几何结构,其厚度小于10μm,用于接收声波信号;
输入光纤,与所述硅微悬臂梁构成FP腔体,所述硅微悬臂梁到所述输入光纤上端面的距离为FP腔长;
封装结构,与所述硅微悬臂梁和所述输入光纤连接,用于固定所述硅微悬臂梁和所述输入光纤;
其中,所述硅微悬臂梁的制作方法,包括:S1:在SOI晶圆表面沉积一定厚度的氮化硅层;所述氮化硅既作为刻蚀硬掩膜,又作为防止埋氧层内应力破坏所述悬臂梁结构的保护层;S2:利用光刻胶将悬臂梁图形转移到所述氮化硅层的掩膜上,分多次刻蚀狭缝在所述SOI晶圆的器件层形成悬臂梁结构,从背面湿法腐蚀体硅至埋氧层截止;S3:依次去除剩余所述埋氧层和所述氮化硅层,释放悬臂梁;
所述声波信号的频率为0.5~250Hz,在250Hz以下频段的响应特性与理论高度吻合。
2.如权利要求1所述的低频声波传感器,其特征在于,所述硅微悬臂梁的厚度为所述SOI晶圆中器件层的厚度。
3.如权利要求1所述的低频声波传感器,其特征在于,所述封装结构上表面设有用于卡住所述硅微悬臂梁上方片的凹槽,下方固定有用于放置预埋所述输入光纤中插芯的陶瓷套筒,所述封装结构的中心与所述硅微悬臂梁的自由端对准。
4.如权利要求1所述的低频声波传感器,其特征在于,当所述声波信号的信号为5Hz时,所述低频声波传感器对应的声压响应的相位灵敏度达28.9rad/Pa。
5.如权利要求1所述的低频声波传感器,其特征在于,所述氮化硅的沉积方法为低压化学气相沉积。
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