一种电泵加速度传感器及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种电泵加速度传感器及其制备方法，所述加速度传感器包括质量块和悬空波导结构，质量块设置在悬空波导结构的中间位置；悬空波导结构包括从下到上依次设置的硅衬底层、u型氮化镓层、n型氮化镓层、量子阱层、p型氮化镓层、p型电极和n型电极，其中，量子阱层设置在n型氮化镓层上表面的一侧，硅衬底层支撑u型氮化镓层下方的两端。所述制备方法在硅衬底氮化物外延片上，利用光刻、ICP干法刻蚀、硅湿法刻蚀工艺制备悬空波导结构的氮化物微腔。本发明专利技术将光源与传感器件聚焦在一个氮化镓的悬空波导光学谐振腔上，制备的加速度传感器可以进行高密度的光电集成，具有更高的分辨率和灵敏度。敏度。敏度。

【技术实现步骤摘要】
一种电泵加速度传感器及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种电泵加速度传感器及其制备方法，属于加速度传感器设计与制造


技术介绍

[0002]加速度计能感受加速度产生的惯性力并转化为易于测量分析的输出信号，常见的加速度计按照工作原理可以分为：压电式、压阻式、电容式和伺服式等。近年来，随着集成制造工艺和微机械加工技术的不断进步，微加速度传感器向着小型化、高精度化、集成化、智能化的方向发展，被广泛应用于航空航天、地震监测、汽车工业等领域。尤其在航空航天领域，越来越多的卫星导航系统加入惯性模块，当卫星导航不可用时，惯性导航作为主要的导航方式，受到各界广泛重视，而加速度传感器作为惯性器件，对惯性
的发展具有极大的推动意义。
[0003]目前有研究者提出了光机械加速度计，改善了传感器的温度耐受性，由于光机械加速度计具有光学检测原理，所以光机械加速度计在位移灵敏度、分辨率、抗电磁干扰方面具有独特的优势。但是现有的集成光学的加速度传感器需要整合额外的激光光源，故很难与微加工工艺兼容且器件无法小型化，难以实现高密度的光电集成。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电泵加速度传感器，其特征在于，包括质量块（8）和悬空波导结构，所述质量块（8）设置在悬空波导结构的中间位置；所述悬空波导结构包括硅衬底层（1）、u型氮化镓层（2）、n型氮化镓层（3）、量子阱层（4）、p型氮化镓层（5）、p型电极（6）和n型电极（7），其中，所述n型氮化镓层（3）设置在u型氮化镓层（2）上，所述量子阱层（4）设置在n型氮化镓层（3）上表面的一侧，所述p型氮化镓层（5）设置在量子阱层（4）上，所述n型电极（7）设置在n型氮化镓层（3）上表面远离p型氮化镓层（5）的一侧，所述p型电极（6）设置在p型氮化镓层（5）的上表面，所述硅衬底层（1）支撑u型氮化镓层（2）下方的两端。2.根据权利要求1所述的一种电泵加速度传感器，其特征在于，n型氮化镓层（3）和u型氮化镓层（2）的横截面一致，量子阱层（4）与p型氮化镓层（5）的横截面一致。3.根据权利要求1所述的一种电泵加速度传感器，其特征在于，所述质量块（8）采用正方形敏感质量块。4.根据权利要求2所述的一种电泵加速度传感器，其特征在于，n型氮化镓层（3）横截面的两端为圆盘，n型氮化镓层（3）横截面的中间为分别连接两端圆盘的长条形波导。5.根据权利要求4所述的一种电泵加速度传感器，其特征在于，p型氮化镓层（5）横截面为圆盘和与圆盘一端连接的长条形波导。6.根据权利要求1或4所述的一种电泵加速度传感器，其特征在于，硅衬底层（1）上设有2个锥形硅柱，2个锥形硅柱分别支撑在u型氮化镓层（2）两端圆盘的下方。7.一种电泵加速度传感器的制备方法，其特征在于，所述电泵加速度传感器采用权利要求1~6任一项所述的电泵加速度传感器，所述制备方法包括如下步骤：S1、获取硅基氮化物外延片，所述硅基氮化物外延片包括依次设置的硅衬底层（1）、u型氮化镓层（2）、n型氮化...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱刚毅，杨颖，秦飞飞，叶鹏，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：