ТОНКОПЛЕНОЧНЫЙ ДЕТЕКТОР ДЛЯ ДЕТЕКТИРОВАНИЯ ПРИСУТСТВИЯ

1. Способ формирования датчика (800), содержащий следующие действия:
формируют мембрану (830) поверх передней подложки (615);
формируют пьезоэлектрический слой (820) поверх мембраны (830);
формируют структурированный электропроводный слой, включающий в себя первый и второй электроды (840, 845), поверх активного участка (821) пьезоэлектрического слоя (820); и
формируют структуру задней подложки, имеющую держатели (822, 824), расположенные на соседних сторонах активного участка (821).
2. Способ по п.1, в котором высота держателя (826) из держателей (822, 824) больше, чем комбинированная высота (828) пьезоэлектрического слоя и структурированного электропроводного слоя.
3. Способ по п.1, в котором действие формирования задней подложки включает в себя следующие действия:
формируют держатели (822, 824) на задней подложке (640); и
закрепляют держатели (822, 824) к местам, прилегающим к активному участку (821).
4. Способ по п.3, в котором действие формирования держателей (822, 824) включает в себя, по меньшей мере, одно из действий:
формируют, по меньшей мере, один электропроводный слой (650) на задней подложке (640) для формирования держателей (822, 824); и
локально вытравливают заднюю подложку (640) между держателями (822, 824).
5. Способ по п.1, в котором действие формирования задней подложки включает в себя следующие действия:
формируют дополнительный слой (870) на держателях (822, 824) для увеличения толщины держателей (822, 824) за пределы общей толщины пьезоэлектрического слоя и структурированного электропроводного слоя, причем держатели включают в себя участки пьезоэлектрического слоя и структурированного электропроводного слоя; и
устанавливают заднюю подложку (640) на дополнительном слое (870) держателей (822, 824).
6. Способ по п.1, дополнительно содержащий действие полного или частичного удаления передней подложки (615).
7. Способ по п.1, в котором действие формирования мембраны (830) включает в себя следующие действия:
формируют слой (847) из нитрида кремния поверх передней подложки (615); и
формируют слой (850) оксида кремния поверх слоя (847) из нитрида кремния.
8. Способ по п.1, дополнительно содержащий действие: делят активный участок (821) на сегменты, которые соединяют последовательно с использованием емкостной связи между наложенными друг на друга нижним и верхним электродами (890, 895).
9. Способ по п.8, дополнительно содержащий действие: соединяют резисторы (891, 893) с перекрывающимися нижним и верхним электродам (890, 895) для подачи напряжения смещения.
10. Способ формирования датчика (800), содержащий следующие действия:
формируют мембрану (830) поверх передней подложки (615);
формируют пьезоэлектрический слой (820) поверх мембраны (830) на активном участке (821) и периферийных участках, расположенных прилегающими к активному участку (821);
формируют структурированный электропроводный слой поверх пьезоэлектрического слоя (820); и
формируют структуру задней подложки, имеющую держатели (822, 824), расположенные на прилегающих сторонах активного участка (821).
11. Способ по п.10, в котором высота (826) держателя из держателей (822, 824) больше, чем комбинированная высота (828) пьезоэлектрического слоя и структурированного электропроводного слоя.
12. Способ по п.10, в котором действие формирования задней подложки включает в себя следующие действия:
формируют электропроводный слой (870) на задней подложке (615); и
прикрепляют электропроводный слой (870) к держателям (822, 824).
13. Способ по п.10, в котором действие формирования задней подложки включает в себя следующие действия:
формируют дополнительный слой (870) на держателях (822, 824) для увеличения толщины держателей (822, 824) за пределы общей толщины пьезоэлектрического слоя и структурированного электропроводного слоя, причем держатели включают в себя участки пьезоэлектрического слоя и структурированного электропроводного слоя;
устанавливают заднюю подложку (640) на дополнительном слое (870) держателей (822, 824); и
вытравливают канавки в задней подложке (640) в областях, где держатели (822, 824) не применяются.
14. Способ по п.10, в котором действие формирования структурированного электропроводного слоя включает в себя: формируют первый и второй электроды (840, 845) поверх активного участка (821) структурированного пьезоэлектрического слоя (820).
15. Способ по п.10, дополнительно содержащий действие формирования дополнительного структурированного электропроводного слоя (840'), в котором пьезоэлектрический слой (820) зажат между структурированным электропроводным слоем и дополнительным структурированным электропроводным слоем.
16. Способ по п.10, в котором действие формирования мембраны (830) включает в себя следующие действия:
формируют слой (847) из нитрида кремния поверх передней подложки (615); и
формируют слой (850) из оксида кремния поверх слоя (847) из нитрида кремния.
17. Способ по п.10, дополнительно содержащий действие:
делят активный участок (821) на сегменты, которые соединены последовательно с помощью емкостной связи между перекрывающимися нижним и верхним электродами (890, 895).
18. Датчик (800), содержащий:
мембрану (830), выполненную с возможностью изменения формы в ответ на силу;
пьезоэлектрический слой (820), сформированный поверх мембраны (830);
первый и второй электроды (840, 845), находящиеся в контакте с пьезоэлектрическим слоем (820), в котором электрическое поле между первым и вторым электродами (840, 845) пропорционально механическому движению пьезоэлектрического слоя (820);
первый и второй держатели (822, 824) расположены на периферийных сторонах пьезоэлектрического слоя (820); и
подложку (640), поддерживаемую упомянутыми первым и вторым держателями (822, 824).
19. Датчик по п.18, в котором высота (826) держателя из первого и второго держателей (822, 824) больше, чем первая комбинированная высота (828) пьезоэлектрического слоя и первого электрода, когда первый и второй электроды сформированы на одной стороне пьезоэлектрического слоя, и в котором высота держателя больше, чем вторая комбинированная высота пьезоэлектрического слоя и первого и второго электродов, когда первый и второй электроды сформированы на противоположных сторонах пьезоэлектрического слоя.
20. Датчик по п.18, в котором первый и второй держатели (822, 824) включают в себя пьезоэлектрический материал из пьезоэлектрического слоя и электропроводный материал из первого и второго электродов.
21. Датчик по п.18, в котором мембрана (830) содержит слой (850) из оксида кремния, расположенный поверх слоя (847) из нитрида кремния, пьезоэлектрический слой (820), расположенный поверх слоя (850) из оксида кремния.
22. Датчик по п.18, дополнительно содержащий барьерный слой (617), в котором мембрана (830) содержит слой (850) оксида кремния, сформированный поверх слоя (847) нитрида кремния (847); причем барьерный слой (617) расположен поверх слоя (850) оксида кремния, и пьезоэлектрический слой расположен поверх барьерного слоя (617).
23. Массив, содержащий датчик по п.18.
24. Сенсор для детектирования присутствия, содержащий датчик по п.18.
25. Сенсор движения для детектирования присутствия, содержащий датчик по п.18.
26. Сенсор формирования изображения для формирования изображения в режиме реального времени, содержащий датчик по п.18.
27. Массив (1100, 1200) датчиков, содержащий:
по меньшей мере, два тонкопленочных элемента (1210, 1220) датчиков, имеющих пьезоэлектрический слой (1222), по меньшей мере, два электрода (1242) и мембрану (1230), мембрана (1230) выполнена с возможностью изменения формы в ответ на силу; и
гибкую фольгу (1150, 1250);
в котором, по меньшей мере, два тонкопленочных элемента (1210, 1220) датчика соединены с гибкой фольгой (1150, 1250) на первой стороне массива датчиков.
28. Массив (1100, 1200) датчиков по п.27, дополнительно содержащий дополнительную гибкую фольгу (1155) на второй стороне элементов (1110, 1120) датчика таким образом, что гибкая фольга (1150) и дополнительная гибкая фольга (1155), по существу, закрывают первую сторону и вторую сторону массива датчиков.
29. Массив (1100, 1200) датчиков по п.27, в котором гибкая фольга (1250) закреплена на полупроводниковой подложке (1240) элементов (1210, 1220) датчика, причем полупроводниковая подложка (1240) имеет уменьшенную толщину и включает в себя, по меньшей мере, одно изолированное переходное отверстие (1270), предназначенное для соединения элементов (1210, 1220) датчика с дополнительными элементами.
30. Массив (1100, 1200) датчиков по п.27, в котором, по меньшей мере, два тонкопленочных элемента датчика включают в себя тонкопленочный ультразвуковой элемент датчика и тонкопленочный пироэлектрический элемент датчика.
31. Массив (1100, 1200) датчиков по п.27, дополнительно содержащий подложку (1240), расположенную между держателями и периферией, по меньшей мере, одного из, по меньшей мере, двух тонкопленочных элементов датчика.
32. Массив (1100, 1200) датчиков по п.27, дополнительно содержащий держатель (210"), расположенный, по меньшей мере, между двумя тонкопленочными элементами датчика на стороне мембраны (1230), противоположной пьезоэлектрическому слою (1222).
33. Массив (1100, 1200) датчиков по п.27, в котором, по меньшей мере, два тонкопленочных элемента датчика включают в себя тонкопленочный ультразвуковой элемент датчика и тонкопленочный пироэлектрический элемент датчика, массив датчиков дополнительно содержит держатель (210"), расположенный между, по меньшей мере, одним тонкопленочным ультразвуковым элементом датчика и пироэлектрическим элементом датчика на стороне мембраны (1230), противоположной пьезоэлектрическому слою (1222).
34. Массив (1100) датчика, содержащий:
по меньшей мере, два тонкопленочных элемента (1010) датчика, имеющих пьезоэлектрический слой (1020), зажатый, по меньшей мере, между двумя электродами (1030, 1040); и гибкий носитель (1050);
в котором, по меньшей мере, два тонкопленочных элемента (1010) датчика закреплены на гибкой фольге (1050) на первой стороне массива датчиков и разделены зазором (1070), для увеличения движения гибкой фольги (1050) и обеспечения возможности формирования массива (1000).
35. Устройство, содержащее:
массив датчиков, имеющий, по меньшей мере, два тонкопленочных элемента датчика с пьезоэлектрическим слоем;
пироэлектрический массив, имеющий, по меньшей мере, два тонкопленочных пироэлектрических детектора с пироэлектрическим слоем; и
по меньшей мере, два электрода;
пьезоэлектрический слой и пироэлектрический слой зажаты между, по меньшей мере, двумя электродами.
36. Устройство по п.35, дополнительно содержащее гибкую фольгу, в котором массив датчиков и пироэлектрический массив установлены на гибкой фольге.
37. Устройство по п.36, в котором массив датчиков и пироэлектрический массив разделены так, что открыт участок гибкой фольги так, что гибкость повышается.