[发明专利]GaN高温压力传感器

权利要求书

1.GaN高温压力传感器，其特征在于，包括：

硅衬底，其上表面设有凸台，所述凸台上设有GaN外延层，所述GaN外延层上设有压阻器件和引脚，所述压阻器件位于所述GaN外延层的中间，所述引脚位于所述GaN外延层的边缘，所述硅衬底的下表面且对应所述压阻器件正下方设有减薄凹槽，所述减薄凹槽对应的区域为压力检测区，所述压阻器件位于所述压力检测区，所述引脚在所述压力检测区之外，所述凸台四周的平面为第一连接面；

硅基座，下表面设有第一刻蚀凹槽，所述第一刻蚀凹槽的槽底设有用于密封所述压阻器件的第二刻蚀凹槽和用于引出所述引脚的贯穿所述硅基座的通孔，所述第一刻蚀凹槽四周的平面为第二连接面；所述第一刻蚀槽的侧壁与所述凸台的侧面之间具有间隙，所述第一刻蚀槽的底面搭接在所述凸台上；

所述硅基座的所述第二连接面与所述硅衬底的所述第一连接面通过玻璃浆料烧结实现密封连接，所述凸台位于所述第一刻蚀凹槽内，所述压阻器件位于所述第二刻蚀凹槽内，所述引脚位于所述第二刻蚀凹槽之外，所述第一刻蚀凹槽的槽底与所述GaN外延层相贴，所述通孔内填充用于将所述引脚引出的金属；

所述的GaN高温压力传感器的制备方法，包括以下步骤：

在硅衬底的上表面制备GaN外延层；所述GaN外延层异质结为InAlN/GaN、或AlN/GaN；

在所述GaN外延层上表面制备压阻器件和引脚；

刻蚀移除所述GaN外延层边缘区域，并向下刻蚀移除部分硅衬底，所述压阻器件和所述引脚位于未刻蚀区域；所述向下刻蚀移除部分硅衬底的刻蚀深度大于等于10微米；

在所述硅衬底的下表面刻蚀减薄凹槽，所述减薄凹槽的槽底对应的区域为压力检测区，所述压阻器件位于所述压力检测区，所述引脚位于所述压力检测区之外；

在硅基座的下表面刻蚀第一刻蚀凹槽，并使所述第一刻蚀凹槽的边缘包绕所述未刻蚀区域；

在所述第一刻蚀凹槽的槽底刻蚀第二刻蚀凹槽，并使所述压阻器件位于所述第二刻蚀凹槽围成的区域内，所述引脚位于所述第二刻蚀凹槽围成的区域外；

所述硅基座上刻蚀与所述引脚对应的通孔；

所述硅基座与所述硅衬底连接：所述硅基座的下表面，且所述第一刻蚀凹槽的外围区域与所述硅衬底的刻蚀移除区域通过玻璃烧结的方式密封连接；

所述第一刻蚀凹槽的槽底与所述GaN外延层面面贴合；

所述通孔内填满金属，并使所述金属外延到所述硅基座的上表面，引出所述引脚。

2.如权利要求1所述的GaN高温压力传感器，其特征在于，所述金属引出并外延到所述硅基座的上表面。

3.如权利要求1所述的GaN高温压力传感器，其特征在于，所述金属为Cu、Al、Au、Ti、Pt或Ni中的任一种。

4.如权利要求1所述的GaN高温压力传感器，其特征在于，所述GaN外延层上设有至少一个压阻器件和至少两个引脚，两个所述引脚对称分设于所述压阻器件的两侧。

5.如权利要求1所述的GaN高温压力传感器，其特征在于，所述压阻器件为电阻、电容、二极管或三极管。

6.如权利要求1所述的GaN高温压力传感器，其特征在于，所述通孔内采用蒸发或电镀的方式填满金属。

7.如权利要求1所述的GaN高温压力传感器，其特征在于，所述通孔采用干法刻蚀或湿法刻蚀制备。