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[发明专利]一种d11-CN202311203223.3在审
发明人：张乐;李陶;丑修建;耿文平;何剑;穆继亮;崔浩然;余俊斌;乔骁骏;郝泽宇;闫坤贤;叶雷 -专利权人：中北大学
申请日： 2023-09-19 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： B06B1/06 文献下载
摘要：本发明属于半导体技术领域，尤其涉及一种d11工作模式驱动的PMUT单元及其制备方法，解决了现有PMUT性能较低的技术问题，该方法包括在SOI片上表面制备压电层；在压电层上制作上电极；在SOI片下表面沉积二氧化硅层，在二氧化硅层的下表面向上刻蚀漏出SOI片的埋层；对二氧化硅层和SOI片中的埋层进行腐蚀，得到PMUT单元的空腔结构。本发明提供的PMUT单元采用压电材料表面横向伸缩工作模式膜薄压电层与振动层产生位移差，实现弯曲振动，可用于超声成像，同时可提高输出电压及相应灵敏度；该方法避免了压电层图形化过程中刻蚀工艺复杂、困难问题，该方法简单，可应用于医疗、工业、生物特征识别等领域。
一种 base sub 11

[发明专利]基于传动梁结构的硅基铌酸锂压电振动传感器及制备方法-CN202311139761.0在审
发明人： 耿文平;丑修建;张慧毅;乔骁骏;李晓黄;武晓慧;陆昊;余楠鑫;张亦弛;游亚军 -专利权人：中北大学
申请日： 2023-09-06 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： H10N30/30 文献下载
摘要：本发明属于半导体器件加工制造技术领域，具体为一种基于传动梁结构的硅基铌酸锂压电振动传感器及制备方法。所述传感器包括Si基底，Si基底表面生长一层SiO2薄膜后与LiNbO3晶片键合后构成Si‑LiNbO3键合片；Si‑LiNbO3键合片经MEMS工艺形成基底边框、中心质量块及四条悬臂传动梁；悬臂传动梁由呈垂直布置的宽梁和窄梁构成，宽梁端部与中心质量块的侧面连接，窄梁端部与基底边框的侧面连接；四条悬臂传动梁规则布置于基底边框和中心质量块之间。本发明设计合理，由于铌酸锂在高温环境下可以保持很好的压电特性，这对于极端环境下的振动信号监测具有广阔的应用前景。
基于传动结构硅基铌酸锂压电振动传感器制备方法

[发明专利]一种基于振动微球的加速度传感器及制备方法-CN202310854083.X有效
发明人： 耿文平;丑修建;乔骁骏;李晓黄;李稼禾;汪子涵;杨凌霄;张慧毅;武晓慧;余楠鑫 -专利权人：中北大学
申请日： 2023-07-13 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： G01P15/09 文献下载
摘要：本发明属于半导体器件MEMS结构工艺技术领域，涉及加速度传感器，具体为一种基于振动微球的加速度传感器及制备方法。传感器是通过键合工艺将铌酸锂晶片与硅基片低温键合并进行减薄和抛光，在铌酸锂表面通过溅射工艺和IBE刻蚀工艺制备电极，在硅基片背面进行深硅刻蚀工艺实现中心质量环与复合结构悬臂梁释放再通过紫外光固化胶粘剂将微球固定在器件中心，从而完成压电振动传感器件的制备。本发明制备的振动微球加速度传感器，与四悬臂梁的传感器相比有更高的输出且拓宽了频带宽度，与质量块结构的加速度传感器相比在谐振频率下有更高的输出电荷以及更高的灵敏度，能够满足中低频微振动环境下的测试要求。
一种基于振动加速度传感器制备方法

[发明专利]硅基/铁电单晶材料低温晶圆键合及薄膜化加工方法-CN202011145590.9有效
发明人： 耿文平;丑修建;杨翔宇;毕开西;何锦龙;薛刚;李雅青;郑东宛 -专利权人：中北大学
申请日： 2020-10-23 - 公布日： 2023-09-15 - 主分类号： H10N30/853 文献下载
摘要：本申请公开了硅基/铁电单晶材料低温晶圆键合及薄膜化加工方法，包括：化学机械抛光原始基板与目标基板；第一次清洗后在原始基板磁控溅射Ti/Pt/Ti电极层；在原始基板上利用等离子体增强化学气相沉积法沉积氧化层；化学机械抛光原始基板表面氧化层；第二次清洗后在原始基板和目标基板上进行第一次等离子体活化；第三次清洗后在原始基板和目标基板上进行第二次等离子体活化；采用甲醇浸泡原始基板与目标基板；预键合、施压并低温退火后完成键合；对键合晶圆进行减薄、抛光、退火及清洗处理。本申请在低温条件下完成了硅基/铁电单晶直接键合，实现了高品质、大面积、低应力铁电单晶薄膜的制备，键合界面无空洞，键合强度、薄膜质量满足器件制作要求。
硅基铁电单晶材料低温晶圆键合薄膜加工方法

[发明专利]一种叠层滑轨式振动能量采集器-CN202310840865.8有效
发明人：侯晓娟;何剑;胡东旭;耿文平;丑修建;刘建军;武慧;穆继亮;张乐 -专利权人：中北大学
申请日： 2023-07-11 - 公布日： 2023-09-15 - 主分类号： H02K35/02 文献下载
摘要：本发明属于发电技术领域，尤其涉及一种叠层滑轨式振动能量采集器，解决了背景技术中的技术问题，其包括多个相连的能量采集单元；能量采集单元包括第一半圆筒、第二半圆筒、第三半圆筒、上端盖和下端盖，第一半圆筒、第二半圆筒拼接成圆筒结构；第二半圆筒开有滑槽，第三半圆筒设有与滑槽滑动配合的限位卡块，第一半圆筒上设置有多个线圈插槽，第三半圆筒上设置有多个磁铁插槽，相邻滑动磁铁的同极相对，上、下端盖连接至圆筒结构的两端，第一半圆筒底部设有卡环，卡环与下端盖间设有固定磁铁。该结构叠层式集成化设计，形成多个滑动磁铁‑线圈发电单元，提升了输出功率，变频调整可使能量采集单元与外部工作环境发生共振以达到最大输出。
一种滑轨振动能量采集

[发明专利]一种适用于飞行器的分布式多参量测试系统-CN202311027173.8在审
发明人：崔建峰;全栋梁;崔浩然;丑修建;穆继亮;耿文平;余俊斌;段志刚;王本章;张宇鹏;刘建鹏 -专利权人：中北大学;中国航天科工飞航技术研究院
申请日： 2023-08-16 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： G01D21/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种分布式多参量测试系统，具体涉及一种适用于飞行器的分布式多参量测试系统，包括柔性薄膜采集装置、测试装置和显示处理装置，柔性薄膜采集装置通过阵列方式集成传感器，并与测试装置实现可靠性连接，柔性薄膜采集装置用于采集飞行试验过程中的环境参数，测试装置一方面用于将柔性薄膜采集装置采集到的模拟信号进行模数转换到数字信号，并对其进行混合编帧后进行存储，另一方面，通过网络传输协议用于与显示处理装置进行数据交互；显示处理装置用于数据的高速传输和命令的上传下达以及面向用户的数据的可视化显示。本发明可以实现对飞行器环境进行分布式多测点多参量数据采集，实现高速高精度数据的分析、处理与显示。
一种适用于飞行器分布式参量测试系统

[发明专利]一种低功耗能源采集电路-CN202111638643.5有效
发明人：何剑;侯晓娟;武慧;薛峰;候建伟;段志刚;耿文平;穆继亮;丑修建 -专利权人：中北大学
申请日： 2021-12-30 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： H02J7/00 文献下载
摘要：本发明属于微能源收集电路技术领域，具体为一种低功耗能源采集电路，解决了背景技术中的技术问题，其包括第一俘能单元、第二俘能单元、第一全桥整流电路、第一电子开关器件、第三电子开关器件、第二电子开关器件、第四电子开关器件、第一储能电容、第一稳压电路、用电设备、第二全桥整流电路、第五电子开关器件、第七电子开关器件、第六电子开关器件、第八电子开关器件、第二储能电容、第二稳压电路、第三稳压电路以及储能电池；还包括监测与控制电路。监测与控制电路控制电子开关器件给负载供电的时间占空比降到最低，其余时间为储能电池充电，有效的降低电路损耗，高效利用电能，既保证了负载正常工作的同时，又可为备用电池进行充电储能。
一种功耗能源采集电路

[发明专利]基于d15-CN202211687980.8有效
发明人： 耿文平;丑修建;乔骁骏;张慧毅;李晓黄 -专利权人：中北大学
申请日： 2022-12-28 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： H10N30/01 文献下载
摘要：本发明属于半导体器件加工制造技术领域，具体为一种基于d15和d22的叉指型压电振动传感器及制备方法，通过将铌酸锂和硅基片在低温条件下键合在一起，再进行减薄和抛光工艺；在铌酸锂表面通过溅射和剥离工艺制备叉指电极；此后，在铌酸锂表面刻蚀压电悬臂梁和质量块；在硅基片背面进行空腔和器件释放从而完成压电振动传感器件的制备。本发明制备的压电振动传感器通过差分电荷的形式进行电荷采集，极大地改善了矩形悬臂梁应力分布不均匀导致的的电荷分布不均匀问题，制造工艺简单，成品率高和重复性好，适用于宽频高加速度的测试环境中，对于极端环境中振动信号采集具有很好的应用价值。
基于 base sub 15

[发明专利]一种基于铁电半导体材料的光电响应突触器件制备方法-CN202310478329.8有效
发明人：乔骁骏;崔浩然;耿文平;李稼禾;丑修建;陆昊;牛丽雅;杨凌霄;汪子涵;张亦驰;游亚军 -专利权人：中北大学
申请日： 2023-04-28 - 公布日： 2023-07-11 - 主分类号： H01L31/18 文献下载
摘要：本发明属于半导体器件加工制造技术领域，具体为一种基于铁电半导体材料的光电响应突触器件制备方法，通过机械剥离制备二维α‑In2Se3纳米片，采用光刻工艺在重掺杂氧化硅片的单面抛光侧表面进行对准标记并完成金属电极的溅射，使用剥离工艺，实现金属电极图形化。将二维α‑In2Se3纳米片转移到重掺杂氧化硅片的单面抛光侧表面极间缝隙处，采用湿法转移石墨烯覆盖于α‑In2Se3纳米片表面，最后使用ALD在器件表面生成Al2O3薄膜层完成封装。本发明提供的基于铁电半导体材料的光电响应突触器件通过光刺激对载流子调节实现α‑In2Se3沟道层的电导控制，制得的器件具有低功耗、低延时、结构简单和感存算一体等优点。
一种基于半导体材料光电响应突触器件制备方法

[发明专利]一种基于声流控的微量生物分子富集装置及其制备方法-CN202310236128.7在审
发明人： 耿文平;丑修建;刘玉凯;张亦驰;乔骁骏;侯晓娟;穆继亮;何剑 -专利权人：中北大学
申请日： 2023-03-13 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： B01L3/00 文献下载
摘要：本申请提供了一种基于声流控的微量生物分子富集装置及其制备方法，在微流道层设有若干个液体流道，每个液体流道的两端分别设有液体入口和液体出口，液体流道设有连通相邻液体流道的液体汇集口，并在基底位于液体流道的第一侧且对应液体汇集口处设有第一声表面波器件，使液体进入微液滴分离生成界面，从而被水滴包裹，微量分子被收集；基底位于液体流道的第二侧对应液体汇集口的下游位置设有第二声表面波器件，液滴被声场捕获，随着周围流场的推动，最终液滴发生破裂，液滴前端随流体流出，包含微粒分子的液滴末端继续被束缚停留在声场中，实现生物分子的富集与清洗为实现生物分子的高灵敏度检测与诊断提供了一种解决方案。
一种基于声流控微量生物分子富集装置及其制备方法

[发明专利]一种基于铌酸锂单晶薄膜可控交流极化纳米畴调控方法-CN202310436129.6有效
发明人： 耿文平;乔骁骏;陆昊;丑修建;牛丽雅;李稼禾;余楠鑫;段志刚;张亦驰;游亚军 -专利权人：中北大学
申请日： 2023-04-23 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： H10N30/045 文献下载
摘要：本发明属于半导体技术领域，涉及MEMS制备工艺，具体为一种基于铌酸锂单晶薄膜可控交流极化纳米畴调控方法，在铌酸锂单晶表面进行离子注入后溅射一层金属，将其与具有二氧化硅绝缘层的铌酸锂衬底直接键合，接着在退火后剥离损伤层得到单晶铌酸锂薄膜，并利用减薄、抛光等工艺制备光学级的铌酸锂薄膜，最后在制备好的单晶铌酸锂薄膜表面利用Single Frequency PFM模式，将针尖输出电压改为交流电压后在Litho模式下实现纳米电畴的精准调控。本发明基于铌酸锂畴壁倾角单一特性，利用PFM输出交流电压调控纳米级畴结构设计方法，有效解决传统纳米级电畴在制备时出现难调控、不易保持以及高密度畴壁无法精准调控等问题。
一种基于铌酸锂单晶薄膜可控交流极化纳米调控方法

[发明专利]一种基于铌酸锂单晶薄膜外场调控纳米级逻辑门的方法-CN202310444369.0有效
发明人： 耿文平;乔骁骏;陆昊;丑修建;牛丽雅;李稼禾;余楠鑫;段志刚;张亦驰;游亚军 -专利权人：中北大学
申请日： 2023-04-24 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： B81C99/00 文献下载
摘要：本发明属于半导体技术领域，涉及MEMS材料制备，具体为一种基于铌酸锂单晶薄膜外场调控纳米级逻辑门的方法，LN/SiO2/Cr/LN的铌酸锂键合片上，在Single Frequency PFM模式下将针尖输出电压调整为交流电压，利用两次交流极化调控成约90°夹角畴结构，制备“钩型”电畴结构，并基于此设计逻辑“非门”、“或非门”、“与非门”。本发明基于交流电畴调控中出现的两种不同倾角的特性，制备倾角约为90°的“钩型”畴结构，利用纳米级带电畴壁高开关比特性，有效解决了传统的逻辑器件尺寸大、功耗高等问题，制得产物不惧各种恶劣环境，功耗低、开关比高、重复性强，具有稳定性、低能耗、可重复等优点。
一种基于铌酸锂单晶薄膜外场调控纳米逻辑方法

[发明专利]一种谐振式NO2-CN202310374459.7在审
发明人：毕开西;韩树棋;梅林玉;丑修建;耿文平;穆继亮;张帅;栗倩男;周思源;牛耀楷;郭苗丽;庄严;候刘宇;张盛国 -专利权人：中北大学
申请日： 2023-04-10 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： G01N29/036 文献下载
摘要：本申请实施例提供一种谐振式NO2气体传感结构，包括：栅极基底；绝缘层：设置于栅极基底上；电极层：设置于绝缘层上，主要由间隔位于绝缘层上的源极电极和漏极电极构成；沟道：设置于绝缘层上，且位于源极电极和漏极电极之间；石墨烯单层薄膜：设置于电极层上，且悬浮于沟道的上方；本申请中的气体传感结构，结构和制备工艺简单，制备成本低，功耗低，气体质量灵敏度高，兼容性强利于集成，能够实现批量化制备。
一种谐振 no base sub

[发明专利]一种基于铌酸锂单晶薄膜的畴壁元件及其制备方法-CN202310208055.0在审
发明人： 耿文平;丑修建;何锦龙;乔骁骏;牛丽雅;侯晓娟;穆继亮;何剑 -专利权人：中北大学
申请日： 2023-03-07 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： B81C1/00 文献下载
摘要：本申请提供了一种基于铌酸锂单晶薄膜的畴壁元件及其制备方法，通过在铌酸锂单晶表面离子注入、剥离损伤层并与衬底直接键合得到铌酸锂单晶薄膜，再利用旋涂掩膜层通过光刻和干法刻蚀图形后生长硬掩膜，最终得到基于铌酸锂单晶薄膜的畴壁元件。本申请采用微纳加工技术与外场调控相结合方式诱导铁电单晶薄膜凸起结构敏感单元电畴反转，以实现导电畴壁束缚电荷分布的精确调控，形成了尾对尾和头对头的畴壁电流，有效解决了铌酸锂单晶畴壁电流测量时矫顽场过大、电流较小、不良电学接触等问题，制得产物不惧各类恶劣环境、测量精度高，使用寿命长，可以反复测量，具有大量程、高精度、高稳定、高可靠的优点。
一种基于铌酸锂单晶薄膜元件及其制备方法

[发明专利]一种基于化学机械抛光的多层陶瓷电容器及其制备方法-CN202111477532.0有效
发明人： 耿文平;丑修建;薛刚;白桦;毕开西;张乐;侯晓娟;穆继亮;何剑 -专利权人：中北大学
申请日： 2021-12-06 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： H01G4/30 文献下载
摘要：本申请提供了一种基于化学机械抛光的多层陶瓷电容器及其制备方法，通过在基板上生长SiO2牺牲层与陶瓷薄膜层，分别对陶瓷薄膜层进行化学机械抛光并溅射电极，将两块陶瓷薄膜层键合，再腐蚀SiO2牺牲层释放陶瓷薄膜层，对释放后的陶瓷薄膜层两端溅射电极，多次重复后浸封陶瓷薄膜层两端的电极后高温煅烧，得到多层陶瓷电容器。本申请结合化学机械抛光与间接键合的方法实现了多层陶瓷电容器的制造，避免了在流延法工艺流程中的温度控制，可以在常温中实现陶瓷薄膜的制备，减少了高温、冷却和干燥过程对薄膜品质和性能产生的不利影响，获得了高品质，低应力，高致密度的压电陶瓷薄膜；无需高温烧结过程，具有更低的操作温度，保障了陶瓷薄膜的成品率。
一种基于化学机械抛光多层陶瓷电容器及其制备方法

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