[发明专利]一种非接触式电场测量传感器

权利要求书

1.一种非接触式电场测量传感器，其特征在于，包括压敏电阻器、半导体薄膜、玻璃层、压电材料晶体和基底，所述压敏电阻器设置在半导体薄膜上，所述压电材料晶体内嵌于玻璃层中，所述玻璃层设有空气穴，所述基底上设有压电材料晶体和玻璃层。

2.根据权利要求1所述一种非接触式电场测量传感器，其特征在于，所述压电材料晶体的高度与玻璃层的高度相同。

3.根据权利要求1所述一种非接触式电场测量传感器，其特征在于，所述半导体薄膜的表面形状为正方形，所述压电材料晶体的表面形状为正方形，所述半导体薄膜边长大于压电材料晶体边长。

4.根据权利要求1所述一种非接触式电场测量传感器，其特征在于，所述玻璃层由四块金字塔状玻璃组成，所述四块金字塔状玻璃分别位于压电材料晶体的四侧。

5.根据权利要求1所述一种非接触式电场测量传感器，其特征在于，所述基底采用单晶硅制成。

6.根据权利要求1所述一种非接触式电场测量传感器，其特征在于，所述压电材料晶体采用氧化锌制成。

7.根据权利要求1所述一种非接触式电场测量传感器，其特征在于，所述压电材料晶体的边长为400μm，所述压电材料晶体的高度为350μm，所述半导体薄膜的边长为1000μm，所述半导体薄膜的高度为20μm，所述压敏电阻器的长度为210μm，所述压敏电阻器的宽度为140μm，所述压敏电阻器的高度为20μm。

8.根据权利要求1所述一种非接触式电场测量传感器，其特征在于，以压电材料晶体的中心点为原点构建坐标系，所述压敏电阻器的位置为坐标(0，200，170)。

9.根据权利要求5所述一种非接触式电场测量传感器，其特征在于，所述半导体薄膜采用N型掺杂和P型掺杂过的半导体硅材料，所述压敏电阻采用N型掺杂和P型掺杂过的半导体硅材料。

10.根据权利要求9所述一种非接触式电场测量传感器，其特征在于，所述半导体薄膜的制备方法如下：

S1、将清洁的SOI晶片置于1100℃的高温中热氧化，直至SOI晶片表面产生20nm厚的二氧化硅；

S2、对SOI晶片进行光刻，形成图形化掺杂区域进行B+掺杂；

S3、用浓硫酸和双氧水去除光刻胶，再使用二氧化硅刻蚀液清洗因离子注入而严重破坏的二氧化硅层，再将清洁的晶片置于1050℃热炉中进行高温退火，激活掺杂区，同时氧化晶片表面，形成400nm的二氧化硅层；

S4、用感应耦合等离子体ICP刻蚀技术刻蚀二氧化硅以打开掺杂区域上的欧姆接触区；

S4、清洗晶片，利用有机金属化学气相沉积法MOCVD沉积300nm的金属铝电极，光刻形成金属电极区域，用磷酸湿法腐蚀金属铝，再利用发烟硝酸去除光刻胶；

S6、在玻璃表面利用电子束气蒸发金属铝电极，采用阳极键合方式将SOI晶片的器件层与玻璃镀电极一面键合；

S6、利用化学机械磨抛法CMP进行SOI晶片体硅的减薄，使用硅磨抛液进行化学反应同时，磨抛机进行物理研磨并促进化学反应，减薄至大50μm；

S7、清洗晶片，对体硅一侧进行ICP刻蚀，去掉所有的体硅和埋氧层二氧化硅，得到半导体薄膜。