[发明专利]基于微机械硅基悬臂梁的相位检测器及检测方法

权利要求书

1. 一种基于微机械硅基悬臂梁的相位检测器，其特征在于：该相位检测器包括

硅衬底（1），生长在硅衬底（1）表面上的用于输出饱和电流的源极（2）和漏极（3），源极（2）与漏极（3）相对设置，在源极（2）或漏极（3）的外侧设有悬臂梁锚区（6），跨接在源极（2）和漏极（3）之间的栅氧化层（4），设置在栅氧化层（4）表面的栅极（5），设置在在该栅极（5）上方且与栅极（5）相对的悬臂梁（7），悬臂梁（7）的一端与悬臂梁锚区（6）相连； 

在栅极（5）远离固定梁锚区（6）的一侧设有下拉电极（8），下拉电极（8）被绝缘介质层（12）覆盖；

源极（2）接地，漏极（3）接正电压；

参考信号加载在的栅极（5）上，待测信号加载在悬臂梁（7）上。

2. 一种用于权利要求1所述基于微机械硅基悬臂梁的相位检测器的相位检测方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

源极（2）与漏极（3）是重掺杂的N+区，且分别用于输出饱和电流，栅极（5）的材料是多晶硅；正常工作时，源极（2）接地，漏极接正电压Vdd，多晶硅栅极（5）接负电压，栅极（5）和悬臂梁（7）上电压调整沟道耗尽层的宽度，改变源极（2）与漏极（3）之间的饱和电流的大小，源极（2）与漏极（3）输出饱和电流的大小包含了两个信号的相位差信息；

参考信号加载在悬臂梁锚区（6），待测信号加载在栅极（5）；当下拉电极（8）上没有直流偏置时，硅基金属-氧化物-半导体场效应管处在非相位检测状态；

当在下拉电极（8）上加载直流偏置时，悬臂梁（7）被下拉且与栅极（5）接触时，两个频率相同而存在一定相位差的微波信号同时加载到栅极（5）上，硅基金属-氧化物-半导体场效应管处在在线相位检测状态，源极（2）与漏极（3）之间的饱和电流输出包含了相位信息的电流分量；漏极（3）饱和电流通过隔直电容和低通滤波器，滤去高频信号，得到相位差信息的电流信号。