[发明专利]微机械装置及其设计方法

权利要求书

1.一种微机械装置，包括：

－半导体元件，所述半导体元件能够产生偏转或谐振，并且包括具有不同材料性质的至少两个区域；

－功能性连接到所述半导体元件的驱动或传感机构，

其特征在于，

－所述区域中的至少一个包括一种或多种n型掺杂剂，

－所述区域的相对体积、掺杂浓度、掺杂剂和/或晶体定向构造成使得：

所述区域的广义刚度的温度敏感度至少在一个温度下符号相反；

在100℃的温度范围内，所述半导体元件的广义刚度的总体温度漂移为50ppm或更少。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，至少一个第一区域和至少一个第二区域为包含不同掺杂浓度的所述一种或多种n型掺杂剂的不同区域。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述至少一个第一区域和至少一个第二区域包括不同的n型掺杂剂。

4.根据权利要求1到3中任一项所述的装置，其特征在于，所述至少一个第一区域和至少一个第二区域包括不同的晶体定向。

5.根据权利要求1到4中任一项所述的装置，其特征在于，在所述温度范围的大部分中，优选地在大致整个所述温度范围中，所述区域的广义刚度的温度敏感度是符号相反的。

6.根据权利要求1到5中任一项所述的装置，其特征在于，所述区域构造成使得在100℃的温度范围内产生了半导体元件的广义刚度的10ppm或更少的温度漂移。

7.根据权利要求1到6中任一项所述的装置，其特征在于，所述区域沿半导体元件的厚度方向一个堆叠于另一个之上。

8.根据权利要求1到6中任一项所述的装置，其特征在于，所述区域在半导体元件中相对于彼此沿横向布置。

9.根据权利要求1到8中任一项所述的装置，其特征在于，所述区域在所述半导体元件中以在至少一个维度上周期性重复的构造来布置，以形成超晶格结构。

10.根据权利要求1到9中任一项所述的装置，其特征在于，所述区域在所述半导体元件中布置成横向的二维阵列。

11.根据权利要求1到10中任一项所述的装置，其特征在于，所有的所述区域掺杂有不同浓度的同种n型掺杂剂。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，一个区域中的掺杂浓度为5e19cm^-3或更小，并且另一个区域中的掺杂浓度大于5e19cm^-3。

13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，一个区域中的掺杂浓度为2e19cm^-3或更小，并且另一个区域中的掺杂浓度大于2e19cm^-3。

14.根据权利要求1到13中任一项所述的装置，其特征在于，相比于其它类型的所述区域具有更大的n型掺杂浓度的类型的区域形成所述半导体元件的总体积的至少35%。

15.根据权利要求1到14中任一项所述的装置，其特征在于，每个所述区域的掺杂浓度为大致均匀的。

16.根据权利要求1到15中任一项所述的装置，其特征在于，所述区域中的至少一个为磊晶硅层。

17.根据权利要求1到16中任一项所述的装置，其特征在于，所述区域中的至少一个包括由沟槽再填充法制造的沟槽。

18.根据权利要求1到17中任一项所述的装置，其特征在于，所述区域中的至少一个由注入和退火法制造。

19.根据权利要求1到18中任一项所述的装置，其特征在于，所述区域中的至少一些已由晶片键合技术连接到一起。

20.根据权利要求1到19中任一项所述的装置，其特征在于，所述半导体元件为固定到支撑结构上的谐振元件，并且所述装置包括用于激励谐振元件到谐振模式的电驱动机构。

21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，所述谐振元件为板体，并且适合于通过所述电驱动机构来被激励到从下组中所选择的模式：

－剪切模式，例如Lamé模式；

－方形拉伸(SE)模式；

－宽度拉伸(WE)模式；

－弯曲模式。