[发明专利]硅基低漏电流悬臂梁栅的开关电容滤波器及制备方法

摘要

本发明是一种硅基低漏电流悬臂梁栅的开关电容滤波器及制备方法，该滤波器结构基于P型Si衬底制作，其中组成开关电容滤波器的MOS开关具有一个悬浮在栅氧化层上的悬臂梁栅，该悬臂梁栅下方设有一个下拉电极，下拉电极接地，其上覆盖一层氮化硅介质层，两个NMOS开关管的阈值电压设计为相等，而悬臂梁栅的下拉电压设计为与NMOS管的阈值电压相等。只有当悬臂梁栅与下拉电极之间的电压大于阈值电压时，悬臂梁栅极才会被吸附下来，NMOS管才导通，否则NMOS管截止。输入信号通过隔直电容C0与NMOS管的源极相连，通过电容C1的充放电向后级传输，时钟信号经过高频扼流圈L加载到NMOS管的悬臂梁栅上。

主权项

一种硅基低漏电流悬臂梁栅的开关电容滤波器，其特征在于该滤波器基于P型Si衬底（2）制作，包括第一NMOS开关管（11）和第二NMOS开关管（12）、电容C1，电容C2和一个运算放大器（1），P型Si衬底（2）上设有锚区（5）、悬臂梁栅（6）、下拉电极（7）、氮化硅介质层（8）、NMOS管有源区（9）、栅氧化层（10），其中，MOS开关管的栅极是由MEMS悬臂梁栅（6）制作而成，通过一个锚区（5）固定，横跨在整个栅氧化层（10）上，锚区（5）淀积在P型Si衬底（2）上，在悬臂梁栅（6）的下方还制作了一个下拉电极（7），分布在锚区（5）与栅氧化层（10）之间，下拉电极（7）上覆盖有一层氮化硅介质层（8），第一NMOS开关管（11）和第二NMOS开关管（12）串联连接，中间并联接有一个电容C1，电容C2跨接在运算放大器（1）的输出端和输入负端之间，电容C1、电容C2和运算放大器（1）组成一个积分电路，这两个NMOS管、电容C1、电容C2和运算放大器（1）共同构成开关电容滤波器，第一NMOS开关管（11）和第二NMOS开关管（12）的悬臂梁栅上接有完全对称相反的时钟信号，这样第一NMOS开关管（11）和第二NMOS开关管（12）就会保持一开一关的状态，当第一NMOS开关管（11）导通、第二NMOS开关管（12）截止时，输入信号会向电容C1充电，当第一NMOS开关管（11）截止、第二NMOS开关管导通（12）时，电容C1就会向后级放电，再经过积分电路的运算实现信号的滤波功能。