一种LN/Si基声表面波压力传感器
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,奥地利
2
法国贝桑松市阿兰萨瓦里路18号TEMIS Innovation frec | n | sys
三
UNISENSOR AG,Bahnstrasse 12A,8544 Attikon,瑞士
*
信件应寄给的作者。
传感器2018,18(10),3482;https://doi.org/10.3390/s18103482
接收日期:2018年9月20日/修订日期:2018年10月10日/接受日期:2018年10月12日/发布日期:2018年10月16日
(本文属于物理传感器一节)
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摘要
声表面波(SAW)传感器是一种小型的、无源的无线设备。我们在这里展示了在一个项目中获得的最新结果,该项目旨在开发一种基于表面声波的植入式压力传感器,该传感器配备了一个定义明确、厚度为30μm、直径为4.7 mm的铌酸锂(LN)膜。提出了一种新的制备工艺,解决了LN薄膜的精确刻蚀问题。首先利用晶圆键合技术制造了LN/Si晶圆。随后进行研磨/抛光操作,将LN厚度减至30μm。然后使用电子束和光学光刻技术在LN上沉积2.45ghz的SAW反射延迟线(R-DL)。R-DL的设计方式使得温度补偿变得容易。最后,薄膜被蚀刻在硅中。实施了一个专门的装置,以表征传感器与压力和温度的关系。获得的压力精度令人满意(±0.56 mbar)。然而,在响应曲线和残余温度灵敏度中观察到不连续性。通过进一步的实验、建模和仿真来分析观察到的现象。结果表明,它们主要是由于温度变化时,在类LN/Si双晶片结构中产生的热机械应变和应力场的存在。特别是,屈曲效应解释了响应曲线中在43℃左右观察到的不连续性。提出并讨论了可能的解决方案。查看全文
关键词:声表面波压力传感器;多层衬底;薄膜LN/Si;晶圆键合
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Nicolay,P.;Chambon,H.;Bruckner,G.;Gruber,C.;Ballandras,S.;Courjon,E.;Stadler,M.A LN/Si基声表面波压力传感器。传感器2018,183482。
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