一种无线电压传感器及其制备方法技术

本发明专利技术提出一种无线电压传感器及其制备方法，电力传输线上的交流高压经整流电路转换为直流低压，通过该电压传感器将电压信号转换为调频制式的射频信号，传感器中的部分晶体管替换成电阻丝，减小了占用面积，使得电路整体结构更加简单，此外电阻振荡器建立在氮化镓/铝镓氮的高电子迁移率的异质结衬底上，发射端无需复杂的缓冲放大，数模转换和中央控制器，同时具有耐高压击穿，抗干扰能力强和发射频率高的优点。

A wireless voltage sensor and its preparation

【技术实现步骤摘要】
一种无线电压传感器及其制备方法
本专利技术属于传感器领域，尤其涉及一种无线电压传感器及其制备方法。
技术介绍
在电力传输系统中，沿着传输线路，供电电压随着供电功率，负载和其他各因素的影响而发生改变。特别是当前电力系统中的电力产生，输送和负载都具有多样性。因此，对输电线路上的电压进行多节点的实时监测对于确保电力输运的平稳进行至关重要。输电线路的电压监控手段多样，由于输电线路的交变电压幅度较高，一般需要先将高压降低之后进行取样测量。降低高压的方法一般可分为电感耦合，电容分压和电阻分压的方式。而结合光波导和压电陶瓷的光学方法也在近几年发展迅速，比传统的监测方法抗干扰能力更强。不同于传统的人工电力监测，现代电网供电朝着智能化的方向发展。而这其中的关键技术在于大规模传感网络的建立和高性能计算技术的发展。为建立大范围的传感监测网络，传统的电压传感器向着无线化和数字化的方向发展。特别是借助于近年来物联网技术的发展，能够进行大范围电力信号监测的系统得以实现。而一整套的无线数字电压监测系统一般由降压整流电路，电压缓冲放大器，数模转换，中央控制器和无线收发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线电压传感器，其特征在于：/n包括n个倒相器，n为奇数，每个倒相器由一个晶体管和一个弓形电阻组成；/n所述n个晶体管共用源极，所述电阻的一端与晶体管的漏极连接，所述弓形电阻的另一端与共用电极连接；第m个晶体管的漏极与第m+1个晶体管的栅极相连，第n个晶体管的漏极与第1个晶体管的栅极相连，其中m<n；/n每个倒相器结构从下到上依次包括：衬底、氮化镓缓冲层、铝镓氮层；所述铝镓氮层上设有氧化沟道和所述漏极、所述源极和所述共用电极；所述共用电极和所述漏极之间设有所述弓形电阻；氧化沟道内设有栅氧化层；在所述栅氧化层内和氮化镓缓冲层上设有所述栅极。/n

【技术特征摘要】
1.一种无线电压传感器，其特征在于：
包括n个倒相器，n为奇数，每个倒相器由一个晶体管和一个弓形电阻组成；
所述n个晶体管共用源极，所述电阻的一端与晶体管的漏极连接，所述弓形电阻的另一端与共用电极连接；第m个晶体管的漏极与第m+1个晶体管的栅极相连，第n个晶体管的漏极与第1个晶体管的栅极相连，其中m<n；
每个倒相器结构从下到上依次包括：衬底、氮化镓缓冲层、铝镓氮层；所述铝镓氮层上设有氧化沟道和所述漏极、所述源极和所述共用电极；所述共用电极和所述漏极之间设有所述弓形电阻；氧化沟道内设有栅氧化层；在所述栅氧化层内和氮化镓缓冲层上设有所述栅极。


2.如权利要求1所述的无线电压传感器，其特征在于：所述晶体管为增强型晶体管。


3.如权利要求1所述的无线电压传感器，其特征在于：所述源极、所述漏极材料选自钛、铝、镍、金及其合金；所述栅极材料选自镍、金、铬、白金及其合金。


4.一种如权利要求1-3任一所述的无线电压传感器的制备方法，其特征在于：包括
S1：准备衬底，于衬底上外延氮化镓缓冲层和铝镓氮层；
S2：光刻形成n个倒相器的有源区，其中n为奇数，刻蚀有源区的铝镓氮层和氮化镓缓冲层，形成弓形电阻；
S3：光刻并沉积金属形成n个倒相器晶体管的漏极和共用源极，形成所述弓形电阻的共用电极，退火形成欧姆接触；
S4：光刻并打开n个所述晶体管的栅极区，刻蚀形成氧化沟道；
S5：在所述氧化沟道沉积栅氧化层；
S6：光刻打开晶体管的栅极窗口并沉积金属形成栅极，退火形成肖特基接触，使得第m个晶体管的漏极与第m+1个晶体管的栅极相连，第n个晶体管的漏极与第1个晶体管的栅极相连，其中m<n。


5.一种如权利要求1-3任一所述的无线电压传感器的制备方法，其特征在于：包括

【专利技术属性】
技术研发人员：万景，刘冉，叶怀宇，张国旗，
申请(专利权)人：深圳第三代半导体研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44