一種LN/Si基聲表面波壓力傳感器
作者:Pascal Nicolay 1,*OrcID,Hugo Chambon 1,Gudrun Bruckner 1,Christian Gruber 1,Sylvain Ballandras 2,Emilie Courjon 2和Matthias Stadler 3
1
Carinthian Tech Research(CTR AG),Europastrasse 129524 Villach,奧地利
2
法國貝桑松市阿蘭薩瓦里路18號TEMIS Innovation frec | n | sys
三
UNISENSOR AG,Bahnstrasse 12A,8544 Attikon,瑞士
*
信件應寄給的作者。
傳感器2018,18(10),3482;https://doi.org/10.3390/s18103482
接收日期:2018年9月20日/修訂日期:2018年10月10日/接受日期:2018年10月12日/發布日期:2018年10月16日
(本文屬于物理傳感器一節)
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摘要
聲表面波(SAW)傳感器是一種小型的、無源的無線設備。我們在這里展示了在一個項目中獲得的最新結果,該項目旨在開發一種基于表面聲波的植入式壓力傳感器,該傳感器配備了一個定義明確、厚度為30μm、直徑為4.7 mm的鈮酸鋰(LN)膜。提出了一種新的制備工藝,解決了LN薄膜的精確刻蝕問題。首先利用晶圓鍵合技術制造了LN/Si晶圓。隨后進行研磨/拋光操作,將LN厚度減至30μm。然后使用電子束和光學光刻技術在LN上沉積2.45ghz的SAW反射延遲線(R-DL)。R-DL的設計方式使得溫度補償變得容易。最后,薄膜被蝕刻在硅中。實施了一個專門的裝置,以表征傳感器與壓力和溫度的關系。獲得的壓力精度令人滿意(±0.56 mbar)。然而,在響應曲線和殘余溫度靈敏度中觀察到不連續性。通過進一步的實驗、建模和仿真來分析觀察到的現象。結果表明,它們主要是由于溫度變化時,在類LN/Si雙晶片結構中產生的熱機械應變和應力場的存在。特別是,屈曲效應解釋了響應曲線中在43℃左右觀察到的不連續性。提出并討論了可能的解決方案。查看全文
關鍵詞:聲表面波壓力傳感器;多層襯底;薄膜LN/Si;晶圓鍵合
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Nicolay,P.;Chambon,H.;Bruckner,G.;Gruber,C.;Ballandras,S.;Courjon,E.;Stadler,M.A LN/Si基聲表面波壓力傳感器。傳感器2018,183482。
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