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公开(公告)号：CN116171095A
公开(公告)日：2023-05-26
申请号：CN202310436129.6
申请日：2023-04-23
Applicant: 中北大学
IPC: H10N30/045 , H10N30/853 , B82Y40/00 , B82Y15/00
Abstract: 本发明属于半导体技术领域，涉及MEMS制备工艺，具体为一种基于铌酸锂单晶薄膜可控交流极化纳米畴调控方法，在铌酸锂单晶表面进行离子注入后溅射一层金属，将其与具有二氧化硅绝缘层的铌酸锂衬底直接键合，接着在退火后剥离损伤层得到单晶铌酸锂薄膜，并利用减薄、抛光等工艺制备光学级的铌酸锂薄膜，最后在制备好的单晶铌酸锂薄膜表面利用Single Frequency PFM模式，将针尖输出电压改为交流电压后在Litho模式下实现纳米电畴的精准调控。本发明基于铌酸锂畴壁倾角单一特性，利用PFM输出交流电压调控纳米级畴结构设计方法，有效解决传统纳米级电畴在制备时出现难调控、不易保持以及高密度畴壁无法精准调控等问题。
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公开(公告)号：CN107063438B
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN201710144004.0
申请日：2017-03-10
Applicant: 中北大学
IPC: G01H11/08
Abstract: 本发明公开了一种基于压电效应的MEMS三维同振型矢量水听器，包括同振柱体振子模块以及同振球形振子模块，同振柱体振子模块包括第一框型基座、横梁、柱形聚乙烯拾振单元、中心连接体、压电薄膜、上电极以及下电极；柱形聚乙烯拾振单元固定于中心连接体上，中心连接体通过横梁连接在第一框型基座的中心处，且横梁的内外两侧均生长有压电薄膜，压电薄膜的上下两侧的对应位置均溅射有金属作为上电极和下电极；同振球形振子模块包括第二框型基座、横梁、环形连接体、球形聚乙烯拾振单元、压电薄膜以及上电极、下电极。本发明MEMS三维同振型矢量水听器具有体积小、共模输出、差模抑制的高灵敏度，宽工作频带的优点。
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公开(公告)号：CN111333022B
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202010188599.1
申请日：2020-03-17
Applicant: 中北大学
Abstract: 本申请公开了一种高密度MEMS微纳线圈柔性异质集成方法，包括：准备刚性基底并清洗；在刚性基底上生长剥离层；在剥离层上沉积多层MEMS微纳线圈，相邻层的MEMS微纳线圈之间沉积薄膜隔离层，将多层MEMS微纳线圈互连，并在最顶层沉积薄膜绝缘层；在薄膜绝缘层上沉积薄膜种子层，再电镀金属应力层；调节金属应力层的厚度，将MEMS微纳线圈剥离；将MEMS微纳线圈与柔性基底进行集成；依次将金属应力层、薄膜种子层去除；在薄膜绝缘层上开孔；将多层MEMS微纳线圈进行互连并折叠。本申请通过可控剥离方法将刚性基底上多层互连的MEMS微纳线圈转移至柔性基底上，并通过柔性基底折叠形成多层堆叠结构，大幅提升线圈匝数，解决狭小空间下MEMS电磁能量采集器的低输出电压难题。
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公开(公告)号：CN115655502B
公开(公告)日：2023-03-17
申请号：CN202211700537.X
申请日：2022-12-29
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明涉及石墨烯温度传感器，具体为基于悬浮石墨烯薄膜压阻特性的温度传感器，包括Si作为下基底、SiO2作为上基底的基片，基片上刻出有空腔，SiO2上空腔的两边溅射有金电极，溅射好金电极的基片上转移带有PMMA保护层的石墨烯薄膜，金电极上键合引线后基片封装。本发明通过使用空腔悬浮石墨烯薄膜结构，在提高石墨烯薄膜迁移率的同时对空腔内气体形成密封，该结构可将环境温度变化转化为石墨烯薄膜的形变，进而利用石墨烯薄膜的压阻效应将形变转化为结构的输出电阻变化，从而有效避免了传统的石墨烯热传感结构中利用石墨烯热阻效应进行传感所带来的不稳定性，有效提高了石墨烯MEMS传感器的灵敏度。
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公开(公告)号：CN115655502A
公开(公告)日：2023-01-31
申请号：CN202211700537.X
申请日：2022-12-29
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明涉及石墨烯温度传感器，具体为基于悬浮石墨烯薄膜压阻特性的温度传感器，包括Si作为下基底、SiO2作为上基底的基片，基片上刻出有空腔，SiO2上空腔的两边溅射有金电极，溅射好金电极的基片上转移带有PMMA保护层的石墨烯薄膜，金电极上键合引线后基片封装。本发明通过使用空腔悬浮石墨烯薄膜结构，在提高石墨烯薄膜迁移率的同时对空腔内气体形成密封，该结构可将环境温度变化转化为石墨烯薄膜的形变，进而利用石墨烯薄膜的压阻效应将形变转化为结构的输出电阻变化，从而有效避免了传统的石墨烯热传感结构中利用石墨烯热阻效应进行传感所带来的不稳定性，有效提高了石墨烯MEMS传感器的灵敏度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115116829A
公开(公告)日：2022-09-27
申请号：CN202211036453.0
申请日：2022-08-29
Applicant: 中北大学
IPC: H01L21/027 , H01L41/27 , H01L41/332 , B81C1/00
Abstract: 本发明属于半导体器件加工制造技术领域，公开了一种铌酸锂单晶薄膜畴壁增强力电耦合响应器件的制备方法，利用原子力显微镜在铌酸锂单晶薄膜上施加电压实现电畴翻转，采用光刻工艺在已经实现电畴翻转的铌酸锂薄膜/硅基键合片表面进行对准标记制备并完成金属电极溅射，使用IBE干法刻蚀和RIE工艺实现铌酸锂和二氧化硅层的图形化，最后采用深硅技术刻蚀剩余硅层并封装，完成器件制备。本发明采用铁电材料电畴调控和MEMS微纳加工工艺相结合，制备铌酸锂单晶薄膜力电耦合器件，有效解决传统力电耦合器件力电耦合效率低和功能集成化低等问题，制得器件无铅无毒，使用寿命长，可重复使用，具有对环境友好、稳定性高、灵敏度高和宽温区等优点。
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公开(公告)号：CN114665005A
公开(公告)日：2022-06-24
申请号：CN202210275930.2
申请日：2022-03-21
Applicant: 中北大学
IPC: H01L41/316 , C23C14/35 , C23C16/40 , C23C16/50 , C23C16/56 , H01L41/113 , H01L41/187 , H01L41/27
Abstract: 本申请提供了一种d33模式铁电单晶薄膜压电振动传感器及其制备方法，通过将铌酸锂与带有氧化层的硅基底键合，再依次进行减薄、化学机械抛光和清洗，得到铌酸锂单晶薄膜；在铌酸锂铁电单晶薄膜表面利用溅射刻蚀法制备对准标记，在其表面采用溅射剥离法制备表面电极，并刻蚀铌酸锂单晶薄膜使其图形化，最后在硅基底正面形成质量块和悬臂，并从硅基背面对其进行释放制得产物。本申请的制备方法可将铁电单晶铌酸锂薄膜与带氧化层的硅基很好键合，并完成了宽频带、高电压输出的元器件的制备，工艺可行性和重复率高。本申请制得产物具有很高的机电转换效率、输出电压和低温环境输出性能下降小的特点。
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公开(公告)号：CN114295261A
公开(公告)日：2022-04-08
申请号：CN202210025798.X
申请日：2022-01-11
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明属于柔性力学传感器以及微机电技术领域，具体为一种表面具有经过修饰后的微锥台阵列结构的柔性薄膜及其制备方法，及基于此柔性薄膜制备的传感器，解决了背景技术中的技术问题，柔性薄膜的正面具有均匀分布的多个微米级正四棱锥台结构，正四棱锥台结构的表面辅以多个随机、紧密排列的纳米级凸起结构。本发明的表面具有经过修饰后的微锥台阵列结构的柔性薄膜表面具有微纳米级别结构，可有效提升薄膜表面比表面积，利用本发明的三种柔性力学传感器的灵敏度高、微弱压力感知能力强和测量范围广；本发明所述的方法操作步骤简单，而且实施条件要求低，满足生产成本等要求，可利用硅片模板批量制备柔性薄膜。
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公开(公告)号：CN113475840A
公开(公告)日：2021-10-08
申请号：CN202110801960.8
申请日：2021-07-15
Applicant: 中北大学
IPC: A45F3/08 , A45C15/00 , G05B19/042 , H02J7/14 , H02K7/18
Abstract: 本发明公开了一种自适应悬浮减重发电一体化的背包及其控制方法，该背包包括背板、载荷板、齿轮箱、发电机和控制模块，背板上设有导轨，载荷板通过滑块与导轨滑动连接；背板上设有滚珠丝杆副，丝杆与导轨相互平行，载荷板与螺母固定连接；齿轮箱与丝杆连接，发电机与齿轮箱连接，控制模块与发电机电连接；控制模块包括整流稳压电路、阻抗调节电路、微控制器、可充电电源、速度传感器、质量传感器以及振动传感器；微控制器根据速度传感器、质量传感器和振动传感器所采集的信息，通过指定算法，对阻抗调节电路的阻抗进行调节；本发明能够根据人体的运动状态，自适应调节阻尼，实现较好的悬浮减重及电能收集效果。
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公开(公告)号：CN107623068B
公开(公告)日：2020-11-27
申请号：CN201710839315.9
申请日：2017-09-18
Applicant: 中北大学
IPC: H01L41/047 , H01L41/113 , H01L41/22 , H02N2/18
Abstract: 本发明公开了一种基于叉指电极结构的薄膜式压电纳米发电机，包括压电薄膜层和叉指电极薄膜层；所述叉指电极薄膜层由单边电极A和单边电极B构成；所述叉指电极薄膜层半嵌入压电薄膜层中。其中，所述压电薄膜层通过将压电材料填充到柔性聚合物材料中制得；所述叉指电极薄膜层中的单边电极A和单边电极B均是通过将导电颗粒填充到柔性聚合物材料中制得。该纳米发电机通过采用d33耦合模式，在保证良好的柔性和可拉伸性的基础上，解决了普通压电式纳米发电机在d31耦合模式下存在的输出电压小的问题。
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