本发明公开了一种高品质因子压电悬臂梁密度传感器芯片及其工作方法和制备方法，包括硅基底和硅微悬臂梁谐振器，其中硅微悬臂梁谐振器包括微悬臂梁悬空结构、固支梁结构、压阻梁结构以及压阻衔接梁结构。
通过MEMS工艺使硅微谐振悬臂梁结构覆盖有低应力氮化铝压电薄膜，双压电电极用于通入一定频率的交变电压并基于逆压电效应产生压电驱动力，四根压阻梁上的四个敏感电阻条通过压阻衔接梁上的金属引线连接构成惠斯通全桥，用于检测谐振应力并通过布置惠斯通电桥将其转化为电压信号输出，通过压电激励方式可以得到悬臂梁面外振动模态，该密度传感器芯片在流体中具备高灵敏度、高品质因子，能够显著提升流体密度测量的使用范围，测量精度与灵敏度高。

赵立波 蒋庄德 黄琳雅 徐廷中 谭仁杰 李支康 杨萍 卢德江 王永录 王久洪

西安交通大学

710049 陕西省西安市咸宁西路28号

本发明公开了一种高品质因子压电悬臂梁密度传感器芯片及其工作方法和制备方法，包括硅基底和硅微悬臂梁谐振器，其中硅微悬臂梁谐振器包括微悬臂梁悬空结构、固支梁结构、压阻梁结构以及压阻衔接梁结构。
通过MEMS工艺使硅微谐振悬臂梁结构覆盖有低应力氮化铝压电薄膜，双压电电极用于通入一定频率的交变电压并基于逆压电效应产生压电驱动力，四根压阻梁上的四个敏感电阻条通过压阻衔接梁上的金属引线连接构成惠斯通全桥，用于检测谐振应力并通过布置惠斯通电桥将其转化为电压信号输出，通过压电激励方式可以得到悬臂梁面外振动模态，该密度传感器芯片在流体中具备高灵敏度、高品质因子，能够显著提升流体密度测量的使用范围，测量精度与灵敏度高。