集成硅纤毛的MEMS矢量水听器的压阻特性

• 作者: 齐秉楠 王任鑫 史一明 苗晋威 任子明
• 来源期刊: 微纳电子技术
• 关键词: 压阻式矢量水听器 微电子机械系统(MEMS) 硅纳米膜 硅纤毛 灵敏度
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: MEMS与传感器|MEMS and Sensors
• 页码范围: 403-409,420
• 页数: 8页
• 分类号: TB565.1|TH703
• 语种: 中文
• DOI: 10.13250/j.cnki.wndz.2021.05.006

摘要

水听器是水下探测的主要仪器,通过对其结构的研究和改进可显著提升其性能.针对现阶段矢量水听器所采用的纤毛二次集成方式所造成的一致性误差较大的问题,以硅纳米膜作为压敏单元,设计了一种新型基于微电子机械系统(MEMS)的压阻式矢量水听器.通过理论及仿真确定最优尺寸,进行一体化工艺流程的设计,将硅纤毛直接集成在二氧化硅梁上,既提高了对准的精度,又缩小了整体尺寸.对制备的水听器芯片进行测试,得到了压敏单元的I-V特性.测试结果表明其阻值达到7 kΩ,同时测得该压敏单元的压阻系数为3.12×10-9 Pa-1,相比于传统p型[110]体硅压敏单元的压阻系数提高了约4.35倍,压阻系数的提升可以有效提高水听器的灵敏度.此设计能够优化水听器的性能,可为后续水听器的研究和改进提供新的思路.