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公开(公告)号：CN111337185A
公开(公告)日：2020-06-26
申请号：CN202010240198.6
申请日：2020-03-31
Applicant: 中北大学
Abstract: 一种基于十字梁结构的石墨烯高压压力传感器，包括：封装外壳，封装外壳内侧底部设置安装槽；膜片，膜片设置在封装外壳的顶部；基座，基座设置在安装槽内；基片，基片设置在基座上，基片中心开设有方形孔，方形孔上设置有十字梁，十字梁与基片的连接处均设置有石墨烯压阻结；凸柱，凸柱一端连接在膜片底部，凸柱另一端与十字梁中心连接。本发明在硅结构基片和不锈钢膜片基本架构上，采用十字梁结构最大程度提高了压力测量范围，最大程度利用石墨烯压阻结的压敏特性，灵敏度进一步提高，同时将器件承受温度提高至300℃，高温高压下测量优势明显，再通过压阻结桥路的过滤，成为应用于动态、静态高温高压环境下十分理想的高温压力传感器。
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公开(公告)号：CN111337083A
公开(公告)日：2020-06-26
申请号：CN202010277704.9
申请日：2020-04-08
Applicant: 中北大学
Abstract: 一种高温石墨烯压力/温度一体化传感器，可以在温度1200℃、压力3MPa的环境下正常工作，所述传感器包括：一个封装外壳；陶瓷端盖，所述陶瓷端盖，设置在所述封装外壳顶部，所述陶瓷端盖上设置有多个通孔形成多孔结构；基板，所述基板设置在所述封装外壳内侧的底部；检测组件，所述检测组件设置在所述基板上用于检测压力和温度。本发明在原有温度和压力传感器基础上，利用包含石墨烯的纳米膜替代其它金属材料或者半导体材料，大大的提高了温度传感器的测温区间，并且由于石墨烯材料的高热导率，有效的提高了器件的响应速度。温度对压力的原位补偿使得压力信号精确度更高。
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公开(公告)号：CN114291784B
公开(公告)日：2025-05-13
申请号：CN202110814293.7
申请日：2021-07-19
Abstract: 本发明涉及一种基于大马士革工艺的MEMS开关牺牲层的制备方法，包括步骤：S1、获取晶圆；S2、在晶圆的表面沉积牺牲层，牺牲层的材料包括半导体材料；S3、刻蚀牺牲层，在共面波导上形成通孔；S4、在通孔中电镀锚点材料，形成初始锚点；S5、对牺牲层和初始锚点进行抛光处理，形成目标锚点，目标锚点的表面与牺牲层表面平齐；S6、在牺牲层表面电镀上电极，使得上电极与目标锚点接触；S7、释放牺牲层，形成MEMS开关的悬臂梁。该制备方法将大马士革工艺引入到牺牲层的制备过程中，有效改善了MEMS牺牲层的平整度，提高了牺牲层的稳定性，降低了牺牲层的释放时间，提高了生产效率，适用于MEMS开关的量产工作。
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公开(公告)号：CN119935197A
公开(公告)日：2025-05-06
申请号：CN202510093995.9
申请日：2025-01-21
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明公开了一种传感器芯片金属电极热防护结构及其制备方法，属于金属电极热防护结构技术领域。本发明的热防护结构包括：传感器基底，其上依次设置有电极缓冲层和连续多层Pt‑W电极。在这种结构中，Pt电极是在W电极上沉积的，这种沉积方式使得Pt晶体结构更加稳定。本发明通过精确控制溅射工艺来制备连续多层的Pt‑W电极，可以显著提高Pt晶体的质量，从而有效避免Pt电极在高温环境下发生二次结晶，即所谓的“团聚”现象。本发明的热防护结构能够在不影响引线键合的前提下，确保电极电阻在高温环境中不会急剧增加，从而提高了热阻式传感器在高温环境下工作的可靠性。
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公开(公告)号：CN112919405B
公开(公告)日：2024-05-24
申请号：CN202110108281.2
申请日：2021-01-27
Abstract: 本发明属于射频微电子机械系统封装技术领域，具体涉及一种RF MEMS开关的原位薄膜封装方法，包括下列步骤：提供一未释放牺牲层的RF MEMS开关晶圆，在衬底上完成信号线和悬臂梁的结构的制作；对晶圆进行第一次匀胶、光刻、显影工艺；在晶圆上沉积一层薄膜；对晶圆进行第二次匀胶、光刻工艺，并留出释放孔位置；对释放孔位置进行刻蚀工艺；进行氧气等离子体工艺；再次沉积一层薄膜。本发明通过在未释放晶圆上，通过两次匀胶、两次光刻、两次镀膜工艺实现开关的原位薄膜封装工艺，并且本发明采用氩气等离子实现释放孔的刻蚀，采用氧等离子体实现牺牲层的释放，能够保证开关的射频性能，同时提高开关的工作可靠性。本发明用于RF MEMS开关的原位薄膜封装。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114084883B
公开(公告)日：2023-11-28
申请号：CN202111362184.2
申请日：2021-11-17
IPC: C01B32/194 , C23C16/56 , C23C16/26 , C23C16/01
Abstract: 本发明一种湿法浸泡和低温退火复合提高石墨烯性能的方法，由以下步骤组成：将刻蚀掉生长基底的PMMA/石墨烯薄膜浸泡在甲酰胺溶液中，以增强石墨烯薄膜的亲水性；用目标衬底捞起PMMA/石墨烯，形成PMMA/石墨烯/目标衬底三明治结构；将PMMA/石墨烯/目标衬底浸泡在丙酮溶液中除去PMMA；采用低压低温气氛退火去除转移过程中石墨烯上残留的PMMA光刻胶，工艺中H2作为还原性气体，可与PMMA中的碳原子在高温下反应形成相应的碳氢化合物气体脱离石墨烯表面。该方法包含的两种处理工艺相辅相成、互不影响，既可较好的避免石墨烯表面褶皱的形成，又可高效去除石墨烯表面附着的PMMA残留物，获得完美性能的石墨烯薄膜，以实现石墨烯材料在微电子元器件及传感器中的广泛应用。
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公开(公告)号：CN107359235B
公开(公告)日：2023-10-03
申请号：CN201710693619.9
申请日：2017-08-14
Applicant: 中北大学
Abstract: 一种石墨烯压力传感器，主要结构由纳米膜、互连电极、引线柱、基片、封装外壳、陶瓷基座、密封环组成。检测由纳米膜、基片、互连电极组成，纳米膜由上下两层氮化硼与夹在其中的石墨烯组成，布置在基片下表面，基片上部刻蚀形成了凹形结构，下部与陶瓷基座通过金属键合形成无氧真空腔，隔绝了纳米膜与外界的直接接触，为其提供无氧防护，互连电极由互连凸点键合互连焊盘组成，通过引线柱将检测单元与外部相连，氮化硼/石墨烯/氮化硼三层纳米薄膜既是器件的功能材料，又是其结构材料，器件最高可稳定工作于1000℃的高温环境，重复性好、可靠性高，耐酸碱、抗腐蚀，可应用于动态、静态高温测试环境，显著提升高温区间。
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公开(公告)号：CN115028474B
公开(公告)日：2023-09-08
申请号：CN202210509114.3
申请日：2022-05-11
Applicant: 中北大学
IPC: C04B41/89 , C23C14/02 , C23C14/06 , C23C14/08 , C23C14/58 , C23C16/02 , C23C16/34 , C23C16/40 , C23C16/56 , G01K7/16 , G01K1/12
Abstract: 本发明涉及高温传感器热防护技术领域，更具体而言，涉及一种石墨烯传感器复合热防护结构及其制备。一种石墨烯传感器复合热防护结构，所述石墨烯复合传感器为层状结构，衬底层、石墨烯敏感层、氮化物隔离层、氧化铝保护层和高温陶瓷防护涂层；所述衬底层上设置石墨烯敏感层，所述石墨烯敏感层上设置氮化物隔离层，所述氮化物隔离层上设置氧化铝保护层，所述氧化铝保护层上设置高温陶瓷防护涂层。用单层石墨烯作为敏感层，衬底层对其提供支撑，利用氮化物作为隔离层主要作用为将石墨烯敏感层与氧化铝隔离开来，在开窗、键合处理后的薄膜上利用热喷涂技术制备一层高温陶瓷涂层，利用薄膜+厚膜工艺复合防护，提高石墨烯传感器在高温下的稳定性。
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公开(公告)号：CN112838136A
公开(公告)日：2021-05-25
申请号：CN202011614322.7
申请日：2020-12-31
Applicant: 中北大学
IPC: H01L31/0392 , H01L31/0232 , H01L31/109
Abstract: 本发明属于光电探测器技术领域，具体涉及一种石墨烯超带宽光电探测器，包括衬底层、绝缘隔离层、谐振腔波导结构和异质结，所述衬底层上设置有谐振腔波导结构，所述谐振腔波导结构上设置有绝缘隔离层，所述绝缘隔离层上设置有异质结。本发明将石墨烯与二氧化钛结合形成异质结，将石墨烯能探测红光到可见光的特性与二氧化钛材料能吸收紫光的材料特性相结合，使光电探测器的光谱响应包含红外到可见光甚至到紫光的区域，且石墨烯本身的高载流子迁移率等特性也可以提高探测器的光响应度和光增益。
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公开(公告)号：CN108529553B
公开(公告)日：2020-02-18
申请号：CN201810296533.7
申请日：2018-04-01
Applicant: 中北大学
Abstract: 一种石墨烯高温压力传感器封装方法，主要结构包括纳米膜、基片、互连电极、互连凸点、互连焊盘、密封环、封装外壳、陶瓷基座、引线柱、无氧真空腔。基片上表面刻蚀形成倒梯形结构，基片下表面设置纳米膜，纳米膜由两层氮化硼及夹在其中的石墨烯组成，氮化硼可为石墨烯提供附着载体和隔离保护。采用Au‑Au直接键合技术使基片与基座形成真空腔，为纳米膜提供无氧环境，并可在900℃下保持密封。此封装方法封装结构可靠，保障无氧真空环境，将传感器的使用温度提高至900℃。
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