[发明专利]压阻式微型电场传感器及其制备方法、电场传感器

权利要求书

1.一种压阻式微型电场传感器，其特征在于，包括：

衬底(5)；

多个锚区(4)，均设置在衬底(5)上，用于支撑和固定压阻拾振元件(3)；

压阻拾振元件(3)，与锚区(4)连接，用于将电场强度转化为电阻值变化；以及

振动薄膜(1)，悬空设置在衬底(5)上方，且通过支撑梁(2)与压阻拾振元件(3)连接，用于感应电场的变化；振动薄膜(1)在电场力作用下产生位移，从而导致压阻拾振结构(3)的阻值发生改变。

2.根据权利要求1所述的压阻式微型电场传感器，其特征在于，

所述压阻拾振元件(3)的结构包括梁结构；

其中，所述梁结构包括直梁结构、折梁结构或音叉梁结构等；

所述压阻拾振元件(3)采用的材料包括金属、硅、掺杂硅中的任一种或多种组合。

3.根据权利要求1所述的压阻式微型电场传感器，其特征在于，

所述压阻拾振元件(3)包括压敏电阻。

4.根据权利要求1所述的压阻式微型电场传感器，其特征在于，

所述锚区(4)至少有一个用于压阻拾振结构(3)的连接与固定。

5.根据权利要求1所述的压阻式微型电场传感器，其特征在于，

所述振动薄膜(1)的振动激励方式包括静电方式、电磁方式或压电方式。

6.根据权利要求1所述的压阻式微型电场传感器，其特征在于，

所述振动薄膜(1)的形状包括对称形状；

其中，所述对称形状包括矩形、正方形、圆形或三角形；

所述振动薄膜(1)的结构包括完整的薄膜结构或设置有通孔的薄膜结构；

其中，所述通孔包括星形、扇形、矩形、正方形、圆形或三角形。

7.根据权利要求1所述的压阻式微型电场传感器，其特征在于，

所述支撑梁(2)包括直梁、L形梁、U形梁或蛇形梁；

所述支撑梁(2)与振动薄膜(1)的边缘连接。

8.一种压阻式微型电场传感器的制备方法，其特征在于，包括：

步骤1：在SOI晶圆顶部的器件层(701)上方光刻胶层(704)刻画图案，所述图案包括：振动薄膜(1)形状图案、支撑梁(2)形状图案、压阻拾振元件(3)形状图案和锚区(4)形状图案；

步骤2：依据步骤1中所述图案刻蚀SOI晶圆顶部的器件层(701)，形成振动薄膜(1)、支撑梁(2)、压阻拾振元件(3)和锚区(4)，并去除光刻胶层(704)；

步骤3：在SOI晶圆底部的衬底硅层(703)刻蚀出窗口；

步骤4：通过窗口刻蚀SOI晶圆中部的氧化层(702)，形成衬底(5)，并最终释放器件层(701)，完成压阻式微型电场传感器的制备。

9.一种电场传感器，内含有如权利要求1至7中任一项所述的压阻式微型电场传感器。

10.根据权利要求9所述的电场传感器，其特征在于，

所述电场传感器包括二维电场传感器或三维电场传感器。