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一种基于ZnO纳米线阵列的压力传感器芯片的制备方法，其特征在于：包括制备ZnO纳米线压电元件的步骤、制备C型杯弹性元件的步骤和将ZnO纳米线压电元件和C型杯弹性元件结合的步骤；制备ZnO纳米线压电元件的步骤：（1）使用HF溶液清洗双面抛光的硅片，并将清洗后的硅片置于等离子处理系统中进行表面处理，等离子体处理的时间为5～20分钟，处理温度为20～300℃，处理完后进行烘干；（2）在硅片两端淀积氮化硅；（3）利用硅通孔技术在硅片上利用等离子刻蚀出通孔，通孔直径为20～30μm；（4）在硅片上和通孔中淀积钛电极，作为ZnO纳米线阵列的下电极，钛电极厚度为5～10nm，长为2～2.5mm，宽为0.4～0.5mm；（5）在钛电极上表面溅射淀积金层，作为ZnO纳米线阵列的催化层，金层的厚度为20～50nm，长为2～2.5mm，宽为0.4～0.5mm；（6）在金层上，用含有锌离子的碱性溶液作为反应溶液，在100℃下保温反应4小时，促使ZnO纳米线阵列的生长，然后将剩余的金层蒸发，得到ZnO纳米线阵列，其长为0.5～5μm，直径为200～500nm，并在完成生长后使用丙酮清洗烘干；（7）在ZnO纳米线生长成阵列后，利用注塑工艺将PMDS注入将ZnO纳米线阵列包裹；（8）利用氧离子刻蚀将步骤（7）中注入的PDMS的顶端部分去除，将ZnO纳米线阵列的顶端暴露出来，底端ZnO纳米线仍包裹在PDMS中；（9）利用等离子刻蚀将两端的氮化硅去除，即得到ZnO纳米线压电元件；制备C型杯弹性元件的步骤：（1）使用HF溶液清洗双面抛光的SOI硅片，并将清洗后的SOI硅片置于等离子处理系统中进行表面处理，等离子体处理的时间为5～20分钟，处理温度20～300℃，处理完后进行烘干；（2）双面淀积氮化硅；（3）在SOI硅片正面光刻，刻蚀去掉正面中间区域的氮化硅；（4）采用氢氧化钾各向异性刻蚀单晶硅，并腐蚀至二氧化硅埋层停止，制作出有效硅膜，C型杯的内部能够容纳ZnO纳米线压电元件的ZnO纳米线阵列；（5）用等离子刻蚀技术刻蚀位于背面的氮化硅；（6）利用硅通孔技术，在硅片上利用等离子刻蚀出通孔，通孔直径为20～30μm；（7）在硅片上和通孔中淀积铂电极，作为ZnO纳米线阵列的上电极，铂电极厚度为5～10nm，长为3～3.5mm，宽为0.4～0.5mm；制作完成后即得C型杯弹性元件；将ZnO纳米线压电元件和C型杯弹性元件结合的步骤：（1）将制作完成的ZnO纳米线压电元件和C型杯弹性元件，在硅基座和ZnO纳米线压电元件两侧进行硅—硅低温键合，在80～180℃的环境中干燥3～5小时即得基于ZnO纳米线阵列的压力传感器芯片。 |
