【技术实现步骤摘要】
一种压电式磁性调谐盘型陀螺仪及其制备方法与应用
本专利技术属于微机电系统(MEMS)
，涉及一种压电式磁性调谐盘型陀螺仪及其制备方法与应用。
技术介绍
微机电系统是在微米甚至是纳米尺寸下进行设计，并采用光刻、腐蚀、薄膜生长、LIGA(LIGA是德文Lithographie、Galanoformung和Abformung三个词，即光刻、电铸和注塑的缩写)、硅微加工、非硅微加工和精密机械加工等技术制作，将机械结构、驱动系统、光学系统以及控制系统集成为一个独立的整体，进而生产出各种性能优异、成本低廉的高科技电子机械器件。陀螺仪是一种物体旋转角速度或角加速度检测的传感器，广泛应用于消费电子、军事工业与航空航天等领域。近年来，随着5G技术的到来，电子设备中传感器的种类与数量大幅增加，对器件的小型化集成化要求越来越高。目前，MEMS陀螺仪一般采用电容驱动，为了保证良好的信号响应，在结构上需要设计几个微米甚至亚微米级别的电容间隙，这对工艺设计与工艺精度方面提出了较高的要求，同时，器件尺寸难以做小。业界也有部分...
【技术保护点】
1.一种压电式磁性调谐盘型陀螺仪，其特征在于，包括具有空腔的支承结构、悬空设置于所述空腔上的谐振盘和分布于谐振盘周围的多个弹性连接件，所述谐振盘通过多个弹性连接件与支承结构连接；所述谐振盘上对称分布有至少一对驱动电极和至少一对敏感电极，其中一组驱动电极包括相对设置的两个驱动电极，其中一组敏感电极包括相对设置的两个敏感电极，并且一个驱动电极与一个敏感电极之间形成大于0而小于180°的夹角；其中，每一驱动电极和每一敏感电极均包括依次叠设在谐振盘上的第一电极、压电层和第二电极，且所述谐振盘上还分布有第一磁性层，所述至少一对驱动电极和至少一对敏感电极环绕第一磁性层设置，或者，每一驱...
【技术特征摘要】
1.一种压电式磁性调谐盘型陀螺仪，其特征在于，包括具有空腔的支承结构、悬空设置于所述空腔上的谐振盘和分布于谐振盘周围的多个弹性连接件，所述谐振盘通过多个弹性连接件与支承结构连接；所述谐振盘上对称分布有至少一对驱动电极和至少一对敏感电极，其中一组驱动电极包括相对设置的两个驱动电极，其中一组敏感电极包括相对设置的两个敏感电极，并且一个驱动电极与一个敏感电极之间形成大于0而小于180°的夹角；其中，每一驱动电极和每一敏感电极均包括依次叠设在谐振盘上的第一电极、压电层和第二电极，且所述谐振盘上还分布有第一磁性层，所述至少一对驱动电极和至少一对敏感电极环绕第一磁性层设置，或者，每一驱动电极和每一敏感电极均包括依次叠设在谐振盘上的第一电极、压电层和导电的第一磁性层。
2.根据权利要求1所述的盘型陀螺仪，其特征在于，所述第一磁性层为具有磁致伸缩效应的磁性调谐层；或者，所述导电的第一磁性层和压电层配合形成磁电耦合异质结。
3.根据权利要求1所述的盘型陀螺仪，其特征在于，所述谐振盘上还分布有第二磁性层，且所述至少一对驱动电极和至少一对敏感电极环绕第二磁性层设置，所述第一磁性层和压电层配合形成磁电耦合异质结，而所述第二磁性层为具有磁致伸缩效应的磁性调谐层。
4.根据权利要求1所述的盘型陀螺仪，其特征在于，所述支承结构包括第一衬底，所述空腔形成在所述第一衬底内，并且所述第一衬底、谐振盘和弹性连接件一体设置；或者，所述支承结构还包括与所述第一衬底配合的第二衬底，所述空腔形成在所述第一衬底与第二衬底之间，所述谐振盘和弹性连接件一体形成在第一衬底上，并且所述驱动电极和敏感电极分布在所述第一衬底朝向所述空腔的一侧表面上。
5.根据权利要求4所述的盘型陀螺仪，其特征在于，所述第一衬底包括SOI衬底，所述第二衬底包括玻璃衬底。
6.根据权利要求1所述的盘型陀螺仪，其特征在于，所述第一电极、第二电极包括金属电极；和/或，所述压电层的材质包括AlN、ZnO、PZT或AlScN；和/或，所述第一磁性层的材质包括FeGa、FeGaB、CoFeB、CoFe、Ni、NiFe或Terfenol-D；和/或，所述盘型陀螺仪整体呈现为中心对称结构；和/或，一组驱动电极和相配合的一组敏感电极之间成90°夹角；和/或，所述多个...
【专利技术属性】
技术研发人员：王祥翔，赵岳，曾中明，吴东岷，张宝顺，
申请(专利权)人：上海大学，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31
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