基于谐振式脱附的湿度传感器的制作方法

文档序号:22397771发布日期:2020-09-29 18:07阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于谐振式脱附的湿度传感器,其特征在于,包括:

带有空腔的衬底;

绝缘层,附着于所述衬底上,所述绝缘层具有同样的所述空腔;

第一谐振电极,覆盖于所述衬底和绝缘层的空腔上,实现机械振荡脱湿;

压电功能层,覆盖于所述第一谐振电极和衬底绝缘层之上;

第二谐振电极,附着于所述压电功能层上,结合所述第一谐振电极和压电功能层作为谐振模块,实现机械振荡脱湿;

湿敏介质层,垂直堆叠于所述谐振模块形成的谐振区域;

以及上电极,附着于所述湿敏介质层上,所述上电极结合所述第二谐振电极及湿敏介质层作为测湿模块,实现感湿测量。

2.根据权利要求1所述的基于谐振式脱附的湿度传感器,其特征在于,所述第一谐振电极、第二谐振电极和上电极均通过焊盘引出。

3.根据权利要求1所述的基于谐振式脱附的湿度传感器,其特征在于,所述谐振区域的形状为所述第一谐振电极和所述第二谐振电极的交叠部分。

4.根据权利要求1所述的基于谐振式脱附的湿度传感器,其特征在于,所述谐振模块为声波谐振器、石英晶体振荡器、半导体材料振荡器或声表面波谐振器。

5.根据权利要求1所述的基于谐振式脱附的湿度传感器,其特征在于,所述湿敏介质层完全覆盖于所述第二谐振电极和所述压电功能层表面。

6.根据权利要求1所述的基于谐振式脱附的湿度传感器,其特征在于,所述湿敏介质层覆盖于所述第二谐振电极表面。

7.根据权利要求1所述的基于谐振式脱附的湿度传感器,其特征在于,所述上电极表面开窗设计,所述开窗图形包括正方形或圆形。

8.根据权利要求1所述的基于谐振式脱附的湿度传感器,其特征在于,所述上电极为:电容、电阻、电感、谐振或光电,形成电容式、电阻式、电感式、谐振式或光电式湿度传感器。

9.根据权利要求1所述的基于谐振式脱附的湿度传感器,其特征在于,所述衬底和绝缘层的所述空腔设置于所述谐振模块的谐振区域。

10.根据权利要求1所述的基于谐振式脱附的湿度传感器,其特征在于:

所述衬底为体硅;

所述绝缘层为氮化硅或氧化硅;

所述第一谐振电极、第二谐振电极与上电极材料为:pt、cu、au、ag或al;

所述压电功能层材料为:zno、石英、氮化铝、锆钛酸铅、钛酸钡或压电聚合物;

所述湿敏介质层材料为:聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲脂及其衍生物或多孔介质湿敏材料。


技术总结
本发明公开了一种基于谐振式脱附的湿度传感器,包括:带有空腔的衬底;衬底上附着带有同样空腔的绝缘层;第一谐振电极,覆盖于衬底和绝缘层的空腔上;压电功能层,覆盖于第一谐振电极和衬底绝缘层之上;第二谐振电极,附着于压电功能层上,结合第一谐振电极和压电功能层作为谐振模块,实现机械振荡脱湿,该第二谐振电极结合湿敏介质层和上电极作为测湿模块,实现感湿测量;湿敏介质层,垂直堆叠于谐振模块形成的谐振区域,实现感湿测量;以及上电极,垂直堆叠于谐振模块形成的谐振区域,实现感湿测量。本发明利用谐振式机械脱湿,与传统的加热脱湿方式相比,避免了受热不均匀和加热后恢复慢等问题,可以快速初始化并提高湿度响应速度。

技术研发人员:赵湛;刘季杭;方震;杜利东
受保护的技术使用者:中国科学院电子学研究所
技术研发日:2019.03.22
技术公布日:2020.09.29
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