[实用新型]基于SOI和压电薄膜的声表面波高温应变传感器芯片及其应用结构

权利要求书

1.一种基于SOI和压电薄膜的声表面波高温应变传感器芯片，其特征在于，包括：

SOI芯片基底，所述SOI芯片基底具有第一表面和第二表面，在所述SOI芯片基底上形成有压电薄膜，在所述压电薄膜之上形成有叉指换能器和反射栅。

2.如权利要求1所述的基于SOI和压电薄膜的声表面波高温应变传感器芯片，其特征在于，在SOI芯片基底内从SOI芯片基底底面延伸至SOI隔离层形成有应变腔室，所述腔室在SOI芯片基底底面和SOI芯片基底侧壁均有开口。

3.如权利要求1或2所述的基于SOI和压电薄膜的声表面波高温应变传感器芯片，其特征在于，SOI器件层的电阻率≥5kΩ；

和/或所述压电薄膜为晶粒呈c轴取向的纯AlN压电薄膜或含钪的AlN压电薄膜。

4.如权利要求1所述的基于SOI和压电薄膜的声表面波高温应变传感器芯片，其特征在于，叉指换能器和反射栅在压电薄膜上方呈平行设置，所述叉指换能器和反射栅材料为同一种材料。

5.如权利要求1或4所述的基于SOI和压电薄膜的声表面波高温应变传感器芯片，其特征在于，所述叉指换能器和反射栅的材料为铝、金、钼、铂、铱或其合金。

6.如权利要求1所述的基于SOI和压电薄膜的声表面波高温应变传感器芯片，其特征在于，在SOI芯片基底与压电薄膜之间形成有底电极，所述底电极可引出并接地，也可不引出。

7.如权利要求1或6所述的基于SOI和压电薄膜的声表面波高温应变传感器芯片，其特征在于，在SOI芯片基底与底电极之间形成有二氧化硅平铺层，或者在SOI芯片基底与底电极之间形成有二氧化硅立体结构与多晶硅立体结构交叉分布的周期性阵列平铺层；或者在SOI芯片基底与压电薄膜之间形成有二氧化硅平铺层，或者在SOI芯片基底与压电薄膜之间形成有二氧化硅立体结构与多晶硅立体结构交叉分布的周期性阵列平铺层；

和/或在叉指换能器和反射栅之上形成有绝缘保护层，在压电薄膜和绝缘保护层上有贯通至底电极和叉指换能器的通孔，在绝缘保护层上的通孔处形成有信号引出盘。

8.一种权利要求1所述基于SOI和压电薄膜的声表面波高温应变传感器芯片的应用结构，其特征在于，同时使用两个谐振器或两个延迟线形式的双通道补偿方式补偿抵消环境温度的变化导致的应变测量误差，所述两个谐振器或两个延迟线由于位置不同或结构参数不同而具有不同的温度敏感性能和/或应变敏感性能。

9.一种权利要求1所述基于SOI和压电薄膜的声表面波高温应变传感器芯片的应用结构，其特征在于，如所述芯片中存在两种或两种以上的对温度和应变敏感的声波模态，同时使用两种声波模态信号补偿方式补偿抵消环境温度的变化导致的应变测量误差，所述两种声波模态具有不同的温度敏感性能和/或应变敏感性能。