谐振传感器装置制造方法及图纸

提供一种谐振传感器装置，该谐振传感器装置包括：下电极，位于基底上；压电层，位于下电极上；上电极，位于压电层上；上钝化层，位于上电极上，上钝化层包括疏水性材料；以及气体感测层，位于上钝化层上。

Resonance sensor device

【技术实现步骤摘要】
谐振传感器装置本申请要求于2018年10月29日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0130235号韩国专利申请的权益，该韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。
专利技术构思涉及一种谐振传感器装置，更具体地，涉及一种使用膜体声波谐振器(FBAR)的谐振传感器装置。
技术介绍
使用FBAR的谐振传感器有利于小型化和/或与移动系统集成。使用FBAR的谐振传感器具有其中下电极、压电层和/或上电极依次堆叠的结构。使用FBAR的谐振传感器使用这样的原理：当电能施加到两个电极时，通过压电效应产生声波，并且由于声波而发生谐振。
技术实现思路
本专利技术构思提供了一种能够提供增加的灵敏度的稳定性和/或具有改善的耐久性的传感器。一些示例实施例包括一种能够检测挥发性有机化合物或气体的传感器系统。根据专利技术构思的一些方面，提供了一种谐振传感器装置，该谐振传感器装置包括：下电极，位于基底上；压电层，位于下电极上；上电极，位于压电层上；上钝化层，位于上电极上，上钝化层包括疏水性材料；以及气体感测层，位于上钝化层上。根据专利技术构思的一些方面，提供了一种谐振传感器装置，该谐振传感器装置包括：下钝化层，位于基底上，下钝化层包括疏水性材料；下电极，位于下钝化层上；压电层，位于下电极上；上电极，位于压电层上；上钝化层，位于上电极上，上钝化层包括疏水性材料；以及气体感测层，位于上钝化层上。根据专利技术构思的一些方面，提供了一种谐振传感器装置，该谐振传感器装置包括：下电极，位于基底上；压电层，位于下电极上；上电极，位于压电层上；上钝化层，位于上电极上，上钝化层包括疏水性材料；下钝化层，位于下电极下；以及气体感测层，位于上钝化层上，其中，上钝化层与水的接触角大于90度。附图说明通过下面结合附图进行的详细描述，专利技术构思的示例实施例将被更清楚地理解，在附图中：图1是根据一些示例实施例的传感器系统的框图；图2是根据一些示例实施例的传感器装置的框图；图3是根据一些示例实施例的谐振传感器装置的透视图；图4是图3的谐振传感器装置的剖视图；图5是示出图3的谐振传感器装置的谐振频率的变化的曲线图；图6是根据一些示例实施例的谐振传感器装置的剖视图；图7是根据一些示例实施例的谐振传感器装置的剖视图；图8是根据一些示例实施例的谐振传感器装置的剖视图；以及图9是示出根据一些示例实施例的谐振传感器的频率变化的曲线图。具体实施方式在下文中，将参照附图详细描述专利技术构思的示例实施例。图1是根据一些示例实施例的传感器系统1的框图。参照图1，传感器系统1可以包括电子装置10和/或传感器装置20。电子装置10可以通过有线或无线方式连接到传感器装置20。传感器系统1可以通过传感器装置20感测或测量气味和/或气体等，并且可以被称为“电子鼻系统(electronicnosesystem，或被称为电子嗅觉系统)”。电子装置10可以是包括感测由于挥发性有机化合物引起的气味的变化和/或感测大气中某气体的含量的变化的功能的装置。例如，电子装置10可以是智能电话、平板个人计算机(PC)、移动电话、电视电话、电子书阅读器、台式PC、膝上型PC、上网本计算机、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、MP3播放器、移动医疗装置、照相机和/或可穿戴装置中的至少一种，和/或可以是可以连接到这些各种电子设备的电子设备。此外，电子装置10可以是包括感测根据温度变化的气味变化的功能的智能家用电器。例如，智能家用电器可以包括电视机、数字视频光盘(DVD)播放器、音频播放器、冰箱、空调、真空吸尘器、烤箱、微波炉、洗衣机、空气净化器、机顶盒、电视盒、游戏控制台、电子词典、电子钥匙、摄像机和/或电子相框中的至少一种。传感器装置20可以是执行感测由于挥发性有机化合物引起的气味的变化和/或感测大气中某气体的含量的变化的功能的装置。例如，传感器装置20可以包括膜体声波谐振器(FBAR)类型的谐振传感器。传感器装置20还可以包括用于执行与电子装置10的相互通信的适当接口。例如，传感器装置20和电子装置10之间的连接可以通过I2C、串行外设接口(SPI)、通用串行总线(USB)、高清多媒体接口(HDMI)和/或移动工业处理器接口(MIPI)中的任何一种来连接，并且/或者可以通过有线或无线通信协议来连接。图2是根据一些示例实施例的传感器装置20的框图。参照图2，传感器装置20可以包括气体传感器GS、环境传感器ES和/或驱动电路DC。传感器装置20可以感测和/或测量气味和/或气体等，并且因此可以被称为“电子鼻系统”。气体传感器GS可以通过感测空气中的气体来输出第一感测结果OUT1。环境传感器ES可以通过感测诸如温度、湿度、大气压力和/或光等的环境因素来输出第二感测结果OUT2。驱动电路DC可以通过接收第一感测结果OUT1和第二感测结果OUT2并基于第二感测结果OUT2校正第一感测结果OUT1来产生气体感测信号GSS。在一些示例实施例中，气体传感器GS和/或环境传感器ES可以均利用包括谐振器的谐振型装置来实现。例如，气体传感器GS和/或环境传感器ES可以均包括FBAR。因此，气体传感器GS和/或环境传感器ES可以被称为FBAR传感器。包括这样的FBAR传感器的传感器装置20(和/或传感器系统)可以用作电子鼻系统以感测对人体有害的各种类型的气体，例如，感测由于挥发性有机化合物引起的气味变化和/或大气中某气体的含量的变化。根据一些示例实施例，传感器装置20可以使用涂覆有响应于某气体的聚合物的多个FBAR来实现，并且/或者可以有效地安装在小型移动产品上。驱动电路DC可以包括振荡器(未示出)，该振荡器可以输出振荡信号，该振荡信号具有与气体传感器GS和/或环境传感器ES中的每个中的谐振器的谐振频率对应的频率。例如，第一振荡器(未示出)可以输出具有与气体传感器GS的谐振频率对应的频率的振荡信号(例如，第一感测结果OUT1)，并且/或者第二振荡器(未示出)可以输出具有与环境传感器ES的谐振频率对应的频率的振荡信号(例如，第二感测结果OUT2)。驱动电路DC可以包括处理电路，处理电路包括但不限于处理器、中央处理单元(CPU)、控制器、算术逻辑单元(ALU)、数字信号处理器、微型计算机、现场可编程门阵列(FPGA)、芯片上系统(SoC)、可编程逻辑单元、微处理器或能够以定义的方式响应并执行指令的任何其它装置。在一些示例实施例中，驱动电路DC可以是专用集成电路(ASIC)和/或ASIC芯片中的至少一种。驱动电路DC可以通过执行存储在存储装置上的计算机可读程序代码而被配置为专用机器。程序代码可以包括能够由一个或更多个硬件装置(诸如上述驱动电路DC的一个或更多个实例)实现的程序或计算机可读指令、软件元件、软件模块、数据文件和/或数据结构等。程序代码的示例包括由编译器产生的机器代码和使用解释器执行的更高级程序代码两者。在一些示例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种谐振传感器装置，所述谐振传感器装置包括：/n下电极，位于基底上；/n压电层，位于下电极上；/n上电极，位于压电层上；/n上钝化层，位于上电极上，上钝化层包括第一疏水性材料；以及/n气体感测层，位于上钝化层上。/n

【技术特征摘要】
20181029 KR 10-2018-01302351.一种谐振传感器装置，所述谐振传感器装置包括：
下电极，位于基底上；
压电层，位于下电极上；
上电极，位于压电层上；
上钝化层，位于上电极上，上钝化层包括第一疏水性材料；以及
气体感测层，位于上钝化层上。


2.根据权利要求1所述的谐振传感器装置，所述谐振传感器装置还包括：
下钝化层，位于基底与下电极之间，下钝化层包括第二疏水性材料。


3.根据权利要求2所述的谐振传感器装置，其中，
基底和下钝化层通过腔部分地分开，腔与下电极、压电层和上电极竖直叠置。


4.根据权利要求1所述的谐振传感器装置，其中，上钝化层在垂直于基底的上表面的第一方向上具有10nm至300nm的第一厚度。


5.根据权利要求1所述的谐振传感器装置，其中，
第一疏水性材料包括疏水性无机材料，疏水性无机材料包括氮化硅、氮化铝、碳化硅和碳氧化硅中的至少一种。


6.根据权利要求1所述的谐振传感器装置，所述谐振传感器装置还包括：
上防湿气覆盖层，位于上钝化层与气体感测层之间。


7.根据权利要求6所述的谐振传感器装置，其中，
上防湿气覆盖层包括疏水性聚合物，并且
疏水性聚合物包括氟基聚合物、包括甲基的聚合物、脂肪族聚合物和芳族聚合物中的至少一种。


8.根据权利要求6所述的谐振传感器装置，所述谐振传感器装置还包括：
下钝化层，位于下电极的底表面上，下钝化层包括第二疏水性材料；以及
下防湿气覆盖层，位于下钝化层的底表面上。


9.根据权利要求1所述的谐振传感器装置，其中，上钝化层覆盖上电极的整个上表面。


10.根据权利要求1所述的谐振传感器装置，其中，上钝化层与水的接触角大于90度。


11.根据权利要求1所述的谐振传感器装置，其中，基底包括腔，并且谐振传感器装置还包括：
下钝化层，包括第二疏水性材...

【专利技术属性】
技术研发人员：李始勳，朴光暋，李旼哲，林载兴，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR