[发明专利]一种压力传感单元及压力传感器、压力传感装置

说明书

本发明实施例提供一种压力传感单元及压力传感器、压力传感装置，涉及电子技术领域，能够进行高灵敏度的压力传感；该压力传感单元包括设置于第一基板和第二基板之间垂直薄膜晶体管；垂直薄膜晶体管包括：依次沿第一基板到第二基板方向上依次设置的第一极、半导体有源层、第二极、绝缘支撑体、栅极；其中，栅极与第二极之间通过绝缘支撑体形成空气间隙层。

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种压力传感单元及压力传感器、压力传感装置。

背景技术

近年来，传感器的发展得到了广泛的重视与研究，无论是科研还是企业，都逐渐重视研究和生产传感器，从而也促进了人工智能、可穿戴电子、物联网等领域的快速发展；而随着这些领域的快速发展，人们对传感器器件的要求也越来越高，传感器件也向着高灵敏，多类型，可柔性，小尺寸等方向发展。

其中，压力传感器由于可以感知压力信号的变化，在智能仿生机器人，生命健康、移动生活、可穿戴电子等领域得到了应用。但是，传统压力传感器的结构、性能的限制，导致其很难符合人们在相关领域器件性能要求。因此，发展新型符合高性能要求的压力传感器件，成为其发展的一个重要方向。

发明内容

本发明的实施例提供一种压力传感单元及压力传感器、压力传感装置，能够进行高灵敏度的压力传感。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明实施例提供一种压力传感单元，包括设置于第一基板和第二基板之间垂直薄膜晶体管；所述垂直薄膜晶体管包括：依次沿所述第一基板到所述第二基板方向上依次设置的第一极、半导体有源层、第二极、绝缘支撑体、栅极；其中，所述栅极与所述第二极之间通过所述绝缘支撑体形成空气间隙层。

可选的，所述压力传感单元还包括设置于所述第一基板和所述第二基板之间的水平薄膜晶体管；所述水平薄膜晶体管包括栅极、第一极、第二极、半导体有源层；所述水平薄膜晶体管的第一极和第二极与所述垂直薄膜晶体管的第一极同层同材料，所述水平薄膜晶体管的栅极与所述垂直薄膜晶体管的栅极同层同材料，所述水平薄膜晶体管的半导体有源层与所述垂直薄膜晶体管的半导体有源层同层同材料；所述垂直薄膜晶体管的空气间隙层延伸至所述水平薄膜晶体管中的栅极与半导体有源层之间，所述垂直薄膜晶体管的第一极与所述水平薄膜晶体管的第一极连接。

可选的，所述水平薄膜晶体管的第一极与所述垂直薄膜晶体管的第一极为一体结构；和/或，所述水平薄膜晶体管的半导体有源层与所述垂直薄膜晶体管的半导体有源层为一体结构；和/或，所述水平薄膜晶体管的栅极与所述垂直薄膜晶体管的栅极为一体结构。

可选的，所述垂直薄膜晶体管与所述水平薄膜晶体管依次并列设置，一个所述垂直薄膜晶体管和与其连接的一个所述水平薄膜晶体管构成一个压力传感子单元；所述压力传感单元包括至少一组相对设置的两个压力传感子单元；所述一组相对设置的两个压力传感子单元中：两个所述水平薄膜晶体管位于两个所述垂直薄膜晶体管之间，且两个所述水平薄膜晶体管的第二极连接。

可选的，所述压力传感单元包括：沿不同方向上两组相对设置的四个压力传感子单元；所述两组相对设置的四个压力传感子单元中，四个所述垂直薄膜晶体管位于所述压力传感单元的外围，四个所述水平薄膜晶体管位于四个所述垂直薄膜晶体管的内侧，且四个所述水平薄膜晶体管的第二极连接。

可选的，所述压力传感单元中所有水平薄膜晶体管的第二极为同层同材料的一体结构。

可选的，所述压力传感单元包括：一个所述垂直薄膜晶体管和与其连接的一个所述水平薄膜晶体管；所述垂直薄膜晶体管的第一极和第二极，以及所述水平薄膜晶体管的第一极均为环状结构；所述水平薄膜晶体管的第一极位于所述垂直薄膜晶体管的第一极的内侧；所述水平薄膜晶体管的第二极位于所述水平薄膜晶体管的第一极的内侧，且为面状结构。

可选的，所述第一基板和所述第二基板均为柔性基板。