文档名：基于Si纳米膜的差分结构矢量水听器工艺研究
摘要：通过关键工艺步骤,将硅(Si)纳米膜制备在差分结构水听器上作为压敏电阻,利用Si纳米膜的巨压阻效应来提高水听器的灵敏度;利用深Si刻蚀,将Si柱与芯片一体化,减少了差分结构的对准误差,同时抑制海洋洋流带来的振动干扰.设计了相对应的光刻掩模版和整套工艺流程,通过MEMS工艺,成功加工出Si纳米膜作为压敏电阻,实现矢量水听器芯片与Si柱集成化.对制备好的芯片进行观测与测试,使用激光共聚焦显微镜和扫描电子显微镜(SEM)设备观察芯片形貌良好,尺寸与设计基本一致;通过半导体分析仪测量得到压敏电阻器的阻值为15.3×104Ω,线性度良好,符合矢量水听器功能需求.
Abstract：Throughcriticalprocesssteps,Sinanomembraneispreparedondifferencestructurehydrophoneasvaristor,giantpiezoresistiveeffectofsiliconnanofilmisusedtoimprovethesensitivityofhydrophone.Deepsiliconetchingisusedtointegratethesiliconcolumnandthechip,whichreducesthealignmenterrorofthedifferentialstructureandinhibitsthevibrationinterferencecausedbyoceancurrent.Thecorrespondingphotolithographymaskandthewholeprocessflowaredesigned.ThroughMEMSprocess,siliconnanofilmissuccessfullyprocessedasthevaristor,andtheintegrationofvectorhydrophonechipandsiliconcolumnisrealized.Thepreparedchipisobservedandtested.Thechipmorphologyisobservedtobegoodbyconfocallasermicroscopeandscanningelectronmicroscope(SEM),andthesizeisbasicallyconsistentwiththedesign.Theresistancevalueofthevaristormeasuredbythesemiconductoranalyzeris15.3×104Ω,whichhasgoodlinearityandmeetsthefunctionalrequirementsofthevectorhydrophone.
作者：苗晋威 杨沙沙 齐秉楠 曹文萍 史一明 王任鑫 Author：MIAOJinwei YANGShasha QIBingnan CAOWenping SHIYiming WANGRenxin
作者单位：中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室,山西太原030051中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室,山西太原030051;声纳技术重点实验室,浙江杭州310000
刊名：传感器与微系统
Journal：TransducerandMicrosystemTechnologies
年，卷(期)：2024, 43(3)
分类号：TP212
关键词：矢量水听器 抑制振动干扰 硅纳米膜 压敏电阻器 微电子机械系统
Keywords：vectorhydrophone suppressionofvibrationinterference siliconnanofilm varistor MEMS
机标分类号：TB114.3TN215TN305
在线出版日期：2024年3月29日
基金项目：国家自然科学基金，国家自然科学基金基于Si纳米膜的差分结构矢量水听器工艺研究[
期刊论文] 传感器与微系统--2024, 43(3)苗晋威 杨沙沙 齐秉楠 曹文萍 史一明 王任鑫通过关键工艺步骤,将硅(Si)纳米膜制备在差分结构水听器上作为压敏电阻,利用Si纳米膜的巨压阻效应来提高水听器的灵敏度;利用深Si刻蚀,将Si柱与芯片一体化,减少了差分结构的对准误差,同时抑制海洋洋流带来的振动干扰.设...参考文献和引证文献
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引证文献
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