[发明专利]一种用于强磁场测量的梳齿状微传感器及制备方法

摘要

本发明涉及一种用于强磁场测量的梳齿状微传感器。包括依次连接的基底、传感器本体和封盖，其中传感器本体分为主体、一对测量电极体和一对驱动电极体三部分，一对测量电极体位于主体X方向的两侧，一对驱动电极体在主体Y方向两侧，且分别与主体对称呈齿状交错配合结构，最后基底、传感器本体和封盖通过键合形成内部真空的梳齿状微传感器。本发明实现了托卡马克的强磁环境下的竖直z方向的磁场大小的测量，通入交流信号的金属线圈在磁场下受到洛伦兹力作用，带动主体有往受力方向运动的趋势，再是驱动电极体上的梳齿上产生的静电力的复合作用下，使主体以某一频率机械振动，引起电容变化，进而推算出所测量的磁场大小。

主权项

1.一种用于强磁场测量的梳齿状微传感器，其特征在于：包括依次连接的基底、传感器本体和封盖；所述基底为500um厚的单面抛光晶片，在抛光了的一侧上设有1um 深的腔体，在设有腔体的整个抛光了的表面设有第一氧化硅层；所述传感器本体为SOI晶片，分为主体区域、一对测量电极体区域和一对驱动电极体区域，一对测量电极体位于主体的X方向的两侧，一对驱动电极体位于主体的Y方向的两侧；一对测量电极体和主体之间为齿状交错配合结构，一对驱动电极体和主体之间为齿状交错配合结构；所述SOI晶片为复合材料片，由380um厚的硅层、1um厚的氧化硅层和20um厚的硅材料层组成；在主体区域，去除了380um厚的硅层的祼露出来后1um厚的氧化硅层上的两边分别设有一根电容引线，两边的电容引线呈对称状态，每根电容引线的两侧对称设有两根以上的金属线；所述电容引线的长度方向和金属线的长度方向为传感器本体的Y方向；在主体区域，去除了380um厚的硅层和1um厚的氧化硅层的祼露出来的20um厚的硅材料层上设有一对电容接触电极、两对电容引线电极、两对金属线电极；一对电容接触电极对称位于主体的两侧，每只电容接触电极的两端分别连接着电容引线的中部；一对电容引线电极分别连接着对应一侧的电容引线的两端，另一对电容引线电极分别连接着对应另一侧的电容引线的两端，且分别位于主体的两端；一对金属线电极分别连接着对应一侧的两根以上的金属线的两端，另一对金属线电极分别连接着对应另一侧的两根以上的金属线的两端，且分别位于主体的两端；在一对测量电极体区域，去除了380um厚的硅层和1um厚的氧化硅层的祼露出来的20um厚的硅材料层上设有一对测量电极；在一对驱动电极体区域，去除了380um厚的硅层和1um厚的氧化硅层的裸露出来的20um厚的硅材料层上设有一对驱动电极；所述封盖呈盒盖状，内表面设有纳米吸气剂层；所述基底、传感器本体和封盖通过键合形成内部真空的梳齿状微传感器。