[实用新型]高灵敏度微纳巨压阻雨量传感器及其测量结构

摘要

本实用新型公开一种高灵敏度微纳巨压阻雨量传感器及其测量结构，传感器包括传感器阵列，传感器阵列单元包括多个硅铝异质结的传感单元、供电电极对、信号检测引出电极对、参考引出电极对；各传感单元包括两个硅铝异质结的压力敏感结构、硅底层、绝缘二氧化硅层和硅顶层；两个结构与特性一致硅铝异质结平行设置在传感器两端，硅铝异质结侧部设置激励电极和检测电极。本实用新型在应用时，通过雨量压力引起传感器芯片形成机械应力使改变硅铝异质结的接触势垒大小，来实现巨压阻效应；作为参考部分的铝异质结伏安特性改变不是由受力引起，可作为差分的参考电路排除温度的影响。本实用新型测量灵敏度高，准确，适用于高精度的雨量测量场合。

主权项

一种高灵敏度微纳巨压阻雨量传感器，其特征是，包括串联连接的多个传感单元，以及连接传感单元的供电电极对、信号检测引出电极对和参考引出电极对；各传感单元包括由下至上依次叠置的玻璃基底层、硅底层和绝缘二氧化硅层；硅底层下部设有凹槽，凹槽上方的硅底层部分即传感单元的受力应变薄膜；绝缘二氧化硅层上设有一对硅铝异质结，其中各硅铝异质结为一长方形铝与一长方形掺杂硅相接构成，铝与掺杂硅之间的硅铝接触区域形成接触势垒；各硅铝异质结的掺杂硅上分别引出有一对电源电极和一对信号检测电极；一对硅铝异质结呈结构对称地分设于绝缘二氧化硅层的两端，且其中一个位于传感单元的受力应变薄膜内，作为被测端，另一个位于传感单元的应变薄膜外，作为参考端；相邻两个传感单元之间，同位于被测端的其中一个电源电极相连接，同位于参考输入端的其中一个电源电极相连接，以使得多个传感单元形成在被测端与参考输入端分别由电源电极依次连接的串联结构的传感器阵列；位于上述串联结构两端的其中一个传感单元，其位于被测端和参考输入端、未被连接的两个电源电极之间相连；位于上述串联结构两端的另一个传感单元，其位于被测端和参考输入端、未被连接的两个电源电极分别与供电电极对中的两个电极相连；位于上述串联结构两端的两个传感单元，各自位于被测端的一对信号检测电极中的一个电极与信号检测引出电极对中的一个电极相连，各自位于参考输入端的一对信号检测电极中的一个电极，与参考引出电极对中的一个电极相连。