[发明专利]一种微电子机械双通道微波功率检测系统及其制备方法

权利要求书

1.一种微电子机械双通道微波功率检测系统，其特征在于：所述检测系统是由砷化镓为衬底，在衬底上设有共面波导传输线、热电式MEMS微波功率传感器和MEMS固支梁电容式微波功率传感器组成；所述的热电式MEMS微波功率传感器是由共面波导末端并联的两个电阻、热电堆、输出电压检测端口和稳定热电堆冷端温度的金属块组成；所述的共面波导传输线是由中心信号线和地线组成；在所述的共面波导传输线上方的MEMS固支梁上面有一个正方形的质量块。

2.根据权利要求1所述的一种微电子机械双通道微波功率检测系统，其特征在于：所述的MEMS固支梁电容式微波功率传感器，在砷化镓衬底上的中间设有CPW的信号线（1），在CPW的信号线（1）的两旁分别设有CPW的地线(2)，固支梁（4）下面设有传感电极（3），传感电极（3）通过膜桥连接线（5）连接到电容检测端口的一个端（6），CPW地线（2）连接电容检测端口的另一个端（7），在膜桥下方的连接线（5）与固支梁（4）下方的CPW信号线（1）、传感电极（5）上都设有氮化硅介质层（8）。

3.根据权利要求1所述的一种微电子机械双通道微波功率检测系统，其特征在于：所述的热电式MEMS微波功率传感器是由共面波导末端并联的两个电阻（9），热电堆（10），热电堆输出端口（11）和增加冷端温度稳定性的金属块（12）组成。

4.根据权利要求1所述的一种微电子机械双通道微波功率检测系统，其特征在于：所述系统的微波信号功率较小时是通过共面波导传输线连接到热电式MEMS微波功率传感器；所述系统的微波信号功率较大时是通过共面波导传输线连接到MEMS固支梁电容式微波功率传感器的输入端。

5.一种微电子机械双通道微波功率检测系统的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤1：准备砷化镓衬底：选用的是未掺杂的半绝缘砷化镓衬底；

步骤2：在衬底上离子注入N⁺型的GaAs，形成热偶的GaAs臂（10）；

步骤3：在衬底上淀积、刻蚀氮化钽，形成氮化钽电阻（9）；

步骤4：在衬底上溅射金，剥离去除光刻胶：形成热偶的金臂（10）、共面波导传输线(A)、传感电极(3)，溅射的厚度为0.3μm；

步骤5：淀积氮化硅介质层（8）：用等离子体增强化学气相淀积法工艺生长的氮化硅介质层；

步骤6：光刻并刻蚀氮化硅介质层；保留固支梁下方CPW的中心信号线（1）、膜桥（5）下方的连接线和传感电极（3）上的氮化硅；

步骤7：淀积并光刻聚酰亚胺牺牲层：淀积1.6μm厚的聚酰亚胺牺牲层，聚酰亚胺牺牲层的厚度决定了固支梁（4）与氮化硅介质层（8）之间的高度，光刻聚酰亚胺牺牲层，仅保留固支梁膜桥（4）下的牺牲层；

步骤8：溅射钛/金/钛：溅射用于电镀共面波导传输线(A)和固支梁（4）的底金，钛/金/钛的厚度为

步骤9：电镀金：电镀共面波导传输线(A)和固支梁膜桥（14），厚度为2μm；

步骤10：去除光刻胶、释放牺牲层：用显影液释放固支梁结构下方的聚酰亚胺牺牲层，并用无水乙醇脱水，形成悬浮的固支梁膜桥（4）。