基于石墨烯的MEMS声学传感器

    公开(公告)号:CN102638753A

    公开(公告)日:2012-08-15

    申请号:CN201210071272.1

    申请日:2012-03-16

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 一种基于石墨烯的MEMS声学传感器,主要结构由由上层结构、下层结构及石墨烯组成,上层结构上制作有集音腔、间隙腔、通孔板、拾音孔、上层金属层、上层绝缘层、上层金属连接位、上层键合金属层,下层结构层上制作有通孔板、间隙腔、阻尼孔、阻尼腔、下层金属层、下层绝缘层、下层金属连接位、石墨烯连接位、下层金属键合层、上层金属焊盘、下层金属焊盘、上层金属连接孔、下层金属连接孔、石墨烯连接孔,上层绝缘层和下层绝缘层中夹有石墨烯层,单碳原子层厚度的石墨烯材料具有优异的机械特性和电学特性,以石墨烯为振动膜的声学传感器将会实现更高的灵敏度、分辨率,使声音的检测数据翔实、精准、可靠。

    一种实用化射频MEMS开关的制造方法

    公开(公告)号:CN107640735B

    公开(公告)日:2019-05-24

    申请号:CN201710605343.4

    申请日:2017-07-24

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及MEMS器件制造领域,特别涉及实用化射频MEMS开关的制造方法。主要包括硅片清洗、高阻硅片表面氮化硅的生长、共面波导电镀、上电极极板电镀、铝制下拉电极的制作、牺牲层释放。采用本发明的技术方案制造的射频MEMS开关,射频MEMS开关下接触电极平整度较高具有成品率相对较高、开关寿命相对较长,插入损耗较低、隔离度较高。

    一种基于石墨烯压阻结的压力传感器

    公开(公告)号:CN107941385A

    公开(公告)日:2018-04-20

    申请号:CN201711121810.2

    申请日:2017-11-14

    Applicant: 中北大学

    CPC classification number: G01L1/18 G01L9/06

    Abstract: 本发明公开一种基于石墨烯压阻结的压力传感器,主要结构由石墨烯压阻结、引线柱、基片、封装外壳、互连电极、复合电极、密封环、陶瓷基座组成,石墨烯压阻结由氮化硼/石墨烯/氮化硼纳米薄膜、复合电极组成,纳米薄膜由上下两层氮化硼与夹在其中的石墨烯组成,压阻结布置在基片下表面,基片上部刻蚀形成凹形结构,基片与陶瓷基座通过金属键合形成无氧真空腔,隔绝了压阻结与外界的直接接触,为其提供无氧防护,压阻结通过互连电极和引线柱与外部电阻相连构成惠斯通电桥,此器件用石墨烯压阻结替代硅压敏电阻结,可长期稳定工作于1000℃以上的高温环境,重复性好、可靠性高,耐酸碱、抗腐蚀,可应用于动态、静态高温测试环境,显著提升高温区间。

    一种用于射频MEMS开关的封装方法

    公开(公告)号:CN107640738A

    公开(公告)日:2018-01-30

    申请号:CN201710607993.2

    申请日:2017-07-24

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 一种射频MEMS开关的封装方法,主要步骤为金属层的制作、封装帽的制作、金属键合和划片。所述封装帽本体为具有内凹腔结构的立方体结构,在封装帽本体的内凹腔壁上粘附金薄膜,可以防止微波信号以辐射的形式泄露,同时起到微波屏蔽的作用,在封装键合时,将衬底所在的晶圆放置在封装帽所在的晶圆上,两个晶圆通过对准标记相互对准,再升高加工温度,融化金属层,形成的合金键合层具有较高的键合强度,可以防止开关在划片时封装帽被划开,本发明采用的是晶圆级封装,需要通过划片将晶圆切割制成单颗组件,封装帽所在的晶圆在加工过程中进行双面光刻,便于划片,提高成品率。

    一种带有弹性梁触点的射频MEMS开关

    公开(公告)号:CN107437484A

    公开(公告)日:2017-12-05

    申请号:CN201710607497.7

    申请日:2017-07-24

    Applicant: 中北大学

    CPC classification number: H01H59/0009

    Abstract: 一种带有弹性梁触点的射频MEMS开关,主要结构由衬底、微波传输线、驱动电极、下电极、固定锚点、上电极、释放孔、空气桥、引线组成,微波传输线、驱动电极和引线设置在衬底上,驱动电极位于上电极的下方,上电极为直板型结构,上电极通过固定锚点固定在微波传输线上,下电极采用带有双弹性梁的双触点结构,弹性梁通过固定锚点固定在微波传输线上,双弹性梁上分别设有触点,从力学性能讲,可以减小上电极在静电作用下快速下拉对下电极产生的撞击力,起到缓冲作用,从而保护触点和上电极,从电学性能讲,可以增强有效接触,避免弱接触带来的开关烧蚀和粘连,本发明有效地改善了传统双触点虚接引起的可靠性问题,使开关的寿命得到较大的提高。

    基于石墨烯的MEMS声学传感器

    公开(公告)号:CN102638753B

    公开(公告)日:2014-05-21

    申请号:CN201210071272.1

    申请日:2012-03-16

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 一种基于石墨烯的MEMS声学传感器,主要结构由由上层结构、下层结构及石墨烯组成,上层结构上制作有集音腔、间隙腔、通孔板、拾音孔、上层金属层、上层绝缘层、上层金属连接位、上层键合金属层,下层结构层上制作有通孔板、间隙腔、阻尼孔、阻尼腔、下层金属层、下层绝缘层、下层金属连接位、石墨烯连接位、下层金属键合层、上层金属焊盘、下层金属焊盘、上层金属连接孔、下层金属连接孔、石墨烯连接孔,上层绝缘层和下层绝缘层中夹有石墨烯层,单碳原子层厚度的石墨烯材料具有优异的机械特性和电学特性,以石墨烯为振动膜的声学传感器将会实现更高的灵敏度、分辨率,使声音的检测数据翔实、精准、可靠。

    一种基于约瑟夫逊效应检测的硅压阻式加速度计

    公开(公告)号:CN103592464A

    公开(公告)日:2014-02-19

    申请号:CN201310546176.2

    申请日:2013-11-06

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于约瑟夫逊效应检测的硅压阻式加速度计,包括:键合基板、支撑框体、约瑟夫逊器件、弹性梁、质量块和压敏电阻。本发明的有益效果在于将约瑟夫逊器件与硅压阻集成,可将加速度信号转换为补偿严格一致的电流台阶信号,结构合理,灵敏度高,数字化输出,检测电路简单,使用方便、可靠性好、适合微型化。可有效解决高过载型传感器存在的低灵敏度、低有效分辨率、高检测阈值下限等难题。

    基于约瑟夫逊效应的压阻式力敏器件

    公开(公告)号:CN102680147B

    公开(公告)日:2013-10-30

    申请号:CN201210058424.4

    申请日:2012-03-07

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 一种基于约瑟夫逊效应的压阻式力敏器件,主要由固定基座、悬臂梁、约瑟夫逊器件、压敏电阻、频率检测电路、频谱分析仪组成,悬臂梁的一端连接于固定基座,悬臂梁的根部掺杂有压敏电阻,固定基座与悬臂梁连接的邻近区域也掺杂有压敏电阻,固定基座上还制作有约瑟夫逊器件,约瑟夫逊器件由硅衬底层、二氧化硅层、铅层、氧化铅层、铜层、铅层组成,此检测方法将约瑟夫逊结对电压的超灵敏性应用于压阻式器件的电压信号的检测,将直流能量信号转变成交流能量信号,通过对交流能量信号的频率检测即可实现对微小电压信号的检测,其分辨率可比传统压阻式信号检测方法提高2-3数量级,检测方便、数据翔实可靠,是一种十分新颖的压阻式电压信号的检测方法。

    一种巨磁阻效应三轴加速度计

    公开(公告)号:CN102841217A

    公开(公告)日:2012-12-26

    申请号:CN201210330126.6

    申请日:2012-09-07

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明公开了一种巨磁阻效应三轴加速度计,包括:键合基板;巨磁敏电阻和微加速度计,巨磁敏电阻设在键合基板上表面,且与各检测方向加速度计敏感质量块上表面的巨磁敏电阻位置对应;微加速度计设在键合基板上方并与键合基板相连接,其包括:敏感质量块,铁磁性薄膜和悬臂梁。根据本发明的三轴微机械加速度计采用整体结构设计,三种检测不同方向的加速度计集成制作于同一框体上,结构合理,检测电路简单,使用方便、可靠性好、适合微型化。

    一种片内温度补偿石墨烯压力传感器

    公开(公告)号:CN107436205B

    公开(公告)日:2023-10-13

    申请号:CN201710693620.1

    申请日:2017-08-14

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 一种片内温度补偿石墨烯压力传感器,主要结构由力敏薄膜、温敏薄膜、互连电极、基片、密封环、封装外壳、基板、陶瓷基座、引线柱组成。力敏薄膜和温敏薄膜均由复合纳米薄膜、电极组成,布置于基片下侧,处于同一温区,基片上部刻蚀有一个凹型结构,基板在与温敏薄膜相对的位置刻蚀形成一凸台结构,复合纳米薄膜由两层氮化硼与夹在其中的石墨烯组成,基片底部外周侧通过密封环键合在基板上构成无氧真空腔,隔绝了复合纳米薄膜与外界的直接接触,互连电极、引线柱将力敏薄膜和温敏薄膜与外部相连接,传感器可应用于动态、静态测试环境,利用温敏薄膜检测温度干扰信号,补偿力敏薄膜压力测量时产生的温度误差,实现对压力的准确测量。

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