CN108731855B - 一种压力传感单元及压力传感器、压力传感装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种压力传感单元及压力传感器、压力传感装置，涉及电子技术领域，能够进行高灵敏度的压力传感；该压力传感单元包括设置于第一基板和第二基板之间垂直薄膜晶体管；垂直薄膜晶体管包括：依次沿第一基板到第二基板方向上依次设置的第一极、半导体有源层、第二极、绝缘支撑体、栅极；其中，栅极与第二极之间通过绝缘支撑体形成空气间隙层。

Description

一种压力传感单元及压力传感器、压力传感装置

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种压力传感单元及压力传感器、压力传感装置。

背景技术

近年来，传感器的发展得到了广泛的重视与研究，无论是科研还是企业，都逐渐重视研究和生产传感器，从而也促进了人工智能、可穿戴电子、物联网等领域的快速发展；而随着这些领域的快速发展，人们对传感器器件的要求也越来越高，传感器件也向着高灵敏，多类型，可柔性，小尺寸等方向发展。

其中，压力传感器由于可以感知压力信号的变化，在智能仿生机器人，生命健康、移动生活、可穿戴电子等领域得到了应用。但是，传统压力传感器的结构、性能的限制，导致其很难符合人们在相关领域器件性能要求。因此，发展新型符合高性能要求的压力传感器件，成为其发展的一个重要方向。

发明内容

本发明的实施例提供一种压力传感单元及压力传感器、压力传感装置，能够进行高灵敏度的压力传感。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明实施例提供一种压力传感单元，包括设置于第一基板和第二基板之间垂直薄膜晶体管；所述垂直薄膜晶体管包括：依次沿所述第一基板到所述第二基板方向上依次设置的第一极、半导体有源层、第二极、绝缘支撑体、栅极；其中，所述栅极与所述第二极之间通过所述绝缘支撑体形成空气间隙层。

可选的，所述压力传感单元还包括设置于所述第一基板和所述第二基板之间的水平薄膜晶体管；所述水平薄膜晶体管包括栅极、第一极、第二极、半导体有源层；所述水平薄膜晶体管的第一极和第二极与所述垂直薄膜晶体管的第一极同层同材料，所述水平薄膜晶体管的栅极与所述垂直薄膜晶体管的栅极同层同材料，所述水平薄膜晶体管的半导体有源层与所述垂直薄膜晶体管的半导体有源层同层同材料；所述垂直薄膜晶体管的空气间隙层延伸至所述水平薄膜晶体管中的栅极与半导体有源层之间，所述垂直薄膜晶体管的第一极与所述水平薄膜晶体管的第一极连接。

可选的，所述水平薄膜晶体管的第一极与所述垂直薄膜晶体管的第一极为一体结构；和/或，所述水平薄膜晶体管的半导体有源层与所述垂直薄膜晶体管的半导体有源层为一体结构；和/或，所述水平薄膜晶体管的栅极与所述垂直薄膜晶体管的栅极为一体结构。

可选的，所述垂直薄膜晶体管与所述水平薄膜晶体管依次并列设置，一个所述垂直薄膜晶体管和与其连接的一个所述水平薄膜晶体管构成一个压力传感子单元；所述压力传感单元包括至少一组相对设置的两个压力传感子单元；所述一组相对设置的两个压力传感子单元中：两个所述水平薄膜晶体管位于两个所述垂直薄膜晶体管之间，且两个所述水平薄膜晶体管的第二极连接。

可选的，所述压力传感单元包括：沿不同方向上两组相对设置的四个压力传感子单元；所述两组相对设置的四个压力传感子单元中，四个所述垂直薄膜晶体管位于所述压力传感单元的外围，四个所述水平薄膜晶体管位于四个所述垂直薄膜晶体管的内侧，且四个所述水平薄膜晶体管的第二极连接。

可选的，所述压力传感单元中所有水平薄膜晶体管的第二极为同层同材料的一体结构。

可选的，所述压力传感单元包括：一个所述垂直薄膜晶体管和与其连接的一个所述水平薄膜晶体管；所述垂直薄膜晶体管的第一极和第二极，以及所述水平薄膜晶体管的第一极均为环状结构；所述水平薄膜晶体管的第一极位于所述垂直薄膜晶体管的第一极的内侧；所述水平薄膜晶体管的第二极位于所述水平薄膜晶体管的第一极的内侧，且为面状结构。

可选的，所述第一基板和所述第二基板均为柔性基板。

本发明实施例另一方面还提供一种压力传感器，包括多个前述的压力传感单元。

本发明实施例再一方面还提供一种压力传感装置，包括前述的压力传感器。

本发明实施例提供一种压力传感单元及压力传感器、压力传感装置，该压力传感单元包括设置于第一基板和第二基板之间垂直薄膜晶体管；垂直薄膜晶体管包括：依次沿第一基板到第二基板方向上依次设置的第一极、半导体有源层、第二极、绝缘支撑体、栅极；其中，栅极与第二极之间通过绝缘支撑体形成空气间隙层。

在此情况下，上述空气间隙层相当于垂直薄膜晶体管的栅极绝缘层；这样一来，当按压垂直薄膜晶体管的栅极一侧，空气间隙层的厚度则会发生变化，从而使得栅电容发生变化，进而能够使得垂直薄膜晶体管的沟道电流发生变化；在此基础上，基于垂直薄膜晶体管的面传输、易获得较大电流信号变化的机理，从而能够通过轻微的触摸按压垂直薄膜晶体管的栅极一侧，即可产生较大的电流波动，也即采用本发明中的压力传感单元具有较高的压力传感灵敏度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种压力传感单元的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种压力传感单元的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的再一种压力传感单元的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种压力传感子单元的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的又一种压力传感单元的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的又一种压力传感单元的结构示意图。

附图标记：

01-压力传感单元；10-第一基板；20-第二基板；100，100’-垂直薄膜晶体管；101，101’-垂直薄膜晶体管的第一极；102，102’-垂直薄膜晶体管的第二极；103-垂直薄膜晶体管的半导体有源层；104-绝缘支撑体；105-垂直薄膜晶体管的栅极；106-空气间隙层；200-水平薄膜晶体管；201，201’-水平薄膜晶体管的第一极；202，202’-水平薄膜晶体管的第二极；203-水平薄膜晶体管的半导体有源层；205-水平薄膜晶体管的栅极；C，C’-压力传感子单元。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外定义，本发明实施例中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

另外，应当理解到，对于压力传感器而言，其一般包括多个压力传感单元(当然，必要的情况下，也可以设置一个)，通过多个压力传感单元来实现压力传感，以下实施例结合压力传感单元和压力传感器对本发明的技术方案做进一步的说明。

本发明实施例提供一种压力传感单元，如图1所示，该压力传感单元01包括设置于第一基板10和第二基板20之间垂直薄膜晶体管100(Vertical Thin Film Transistor，简称VTFT)；该垂直薄膜晶体管100包括：依次沿第一基板10到第二基板20方向上依次设置的第一极101、半导体有源层103、第二极102、绝缘支撑体104、栅极105；其中，栅极105与第二极102之间通过绝缘支撑体104形成空气间隙层106。

此处应当理解到，对于上述垂直薄膜晶体管100中，除栅极105以外的第一极101和第二极102而言，必然一个为源极，另一个为漏极；可以是，第一极101为源极，第二极102为漏极；或者第一极101为漏极，第二极102为源极，本发明对此不作限定。

在此情况下，上述空气间隙层相当于垂直薄膜晶体管的栅极绝缘层；这样一来，当按压垂直薄膜晶体管的栅极一侧，空气间隙层(栅极绝缘层)的厚度则会发生变化，从而使得栅电容发生变化，进而能够使得垂直薄膜晶体管的沟道电流发生变化；在此基础上，基于垂直薄膜晶体管的面传输、易获得较大电流信号变化的机理，从而能够通过轻微的触摸按压垂直薄膜晶体管的栅极一侧，即可能够产生较大的电流波动，也即采用本发明中的压力传感单元具有较高的压力传感灵敏度。

此处需要说明的是，对于上述空气间隙层106形成过程而言，本领域的技术人员应当理解到，实际中可以通过在第一基板10上依次形成垂直薄膜晶体管的第一极101、半导体有源层103、第二极102、绝缘支撑体104，在第二基板20上形成栅极105，然后将第二基板20与第一基板10对合，从而使得栅极105与第二极102之间通过绝缘支撑体104形成空气间隙层106。

另外，对于具体的各膜层中的膜层图案(例如第一极、第二极等)，可以采用构图工艺形成，其中构图工艺可指包括光刻工艺，或，包括光刻工艺以及刻蚀步骤，同时还可以包括打印、喷墨等其他用于形成预定图形的工艺；光刻工艺，是指包括成膜(例如可以是化学气相淀积CVD成膜)、曝光、显影等工艺过程的利用光刻胶、掩模板、曝光机等形成图形的工艺。

在此基础上，本发明优选的，如图2所示，本发明优选的，压力传感单元01在包括前述的垂直薄膜晶体管100的基础上，还包括设置于第一基板10和第二基板20之间的水平薄膜晶体管200(Lateral Thin Film Transistor，简称LTFT)；水平薄膜晶体管200包括栅极205、第一极201、第二极202、半导体有源层203，通过垂直薄膜晶体管结合水平薄膜晶体管。

此处应当理解到，对于上述水平薄膜晶体管200中，除栅极105以外的第一极101和第二极102而言，必然一个为源极，另一个为漏极；可以是，第一极101为源极，第二极102为漏极；或者第一极101为漏极，第二极102为源极，本发明对此不作限定。

具体的，上述垂直薄膜晶体管100和水平薄膜晶体管200的设置情况下如下：(参考图2)

水平薄膜晶体管200的第一极201和第二极202与垂直薄膜晶体管100的第一极101同层同材料(也即通过同一次构图工艺形成)，水平薄膜晶体管200的栅极205与垂直薄膜晶体管100的栅极105同层同材料(也即通过同一次构图工艺形成)，水平薄膜晶体管200的半导体有源层203与垂直薄膜晶体管100的半导体有源层103同层同材料(也即通过同一次构图工艺形成)；并且，垂直薄膜晶体管100的空气间隙层106延伸至水平薄膜晶体管200中的栅极205与半导体有源层203之间，垂直薄膜晶体管100的第一极101与水平薄膜晶体管200的第一极201连接。

可以理解到的是，第一，采用上述垂直薄膜晶体管结合水平薄膜晶体管的设置方式，能够在不增加制作工艺的情况下，获取较大的电流波动，提高薄膜晶体管压力传感单元(传感器)的灵敏度。

第二，采用上述垂直薄膜晶体管结合水平薄膜晶体管的设置方式，参考图2，尽管垂直薄膜晶体管100的空气间隙层106延伸至水平薄膜晶体管200的栅极205与半导体有源层203之间，但是由于水平薄膜晶体200的第一极201和第二极202位于同层，从而使得空气间隙层106在对应水平薄膜晶体200位置处的厚度D2，大于对应垂直薄膜晶体管100位置处的厚度D1；这样一来，在按压压力传感单元01(传感器)时，当空气间隙层106在对应垂直薄膜晶体管100位置处达到形变极限时(也即垂直薄膜晶体管达到最大电流变化极限值)时，而在对应水平薄膜晶体200位置仍然具有形变空间，也即水平薄膜晶体管仍然具有电流变化空间，也就是说，通过水平薄膜晶体的设置，能够对垂直薄膜晶体管的压力检测起到增强以及补充的作用，进而在提高压力传感单元(传感器)的灵敏度的同时，增加压力传感单元的压力检测范围。

另外，实际中为了降低电阻，避免信号衰减；以及简化制作工艺，降低制作成本；提高集成化程度等，优选的，如图2所示，可以设置水平薄膜晶体管200的第一极201与垂直薄膜晶体管100的第一极101为一体结构。

和/或，水平薄膜晶体管200的半导体有源层203与垂直薄膜晶体管100的半导体有源层103为一体结构。

和/或，水平薄膜晶体管200的栅极205与垂直薄膜晶体管100的栅极105为一体结构。

此处需要说明的是，第一，本发明中，“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系；当然以下实施例均是以上述“和”的情况下的优选方案为例对本发明做进一步的说明。

第二，本发明中“一体结构”是指两个器件为同层同材料、且连接的整体结构，应当理解到，两者必然采用同一次制作工艺加工制作而成；例如上述水平薄膜晶体管200的第一极201与垂直薄膜晶体管100的第一极101，两者可以为通过一次制作工艺加工而成的同层同材料、且连接的整体结构(也即一体结构)。

第三，本发明中对于压力传感单元01中垂直薄膜晶体管100和水平薄膜晶体管200的个数不作限定；可以如图1所示，压力传感单元01仅包括一个垂直薄膜晶体管100；当然，也可以包括两个或者两个以上的垂直薄膜晶体管100；还可以如图2所示，包括一个垂直薄膜晶体管100和一个水平薄膜晶体管200；或者，还可以包括一个垂直薄膜晶体管100和多个水平薄膜晶体管200，例如，如图3所示，在一个垂直薄膜晶体管100的左右两边分别连接有一个水平薄膜晶体管200；当然，也可以一个垂直薄膜晶体管100的左、右、前、后四边分别连接有一个水平薄膜晶体管200等等，本发明对此均不作限定，实际中可以根据需要选择设置即可。

当然，本发明优选的，采用垂直薄膜晶体管100与水平薄膜晶体管200结合的压力传感单元01，以下通过具体的实施例对本发明中优选的压力传感单元01做进一步的说明。

实施例一

参考图2，优选的，垂直薄膜晶体管100与水平薄膜晶体管200依次并列设置；也即垂直薄膜晶体管100和水平薄膜晶体管200在分布位置上，具有一定的前后相对位置关系；在此情况下，人为定义的，将一个垂直薄膜晶体管100和与其连接的一个水平薄膜晶体管200两者视为一个压力传感子单元C。

此处，应当理解到，上述一个压力传感子单元C自身可以构成一个压力传感单元01；当然，也可以是，多个压力传感子单元C整体构成一个压力传感单元01，例如可以是两个、三个或者四个等等，本发明对此不做限定。

本发明中，为了能够进一步的获取较大的电流波动，提高薄膜晶体管压力传感单元(传感器)的灵敏度，本发明优选的，压力传感单元01可以包括两个或者两个以上的上述压力传感子单元C。

在此基础上，考虑到实际薄膜晶体管压力传感单元中传感信号(电流信号)获取以及薄膜晶体管的整体布局(尽可能的减小压力传感单元的面积)，本发明优选的，压力传感单元01中的压力传感子单元C中，按照两个压力传感子单元C作为一组，且该两个压力传感子单元C相对设置；同时，如图4所示，设置该一组相对设置的两个压力传感子单元(C和C’)中，压力传感子单元C包括垂直薄膜晶体管100和水平薄膜晶体管200，压力传感子单元C’包括垂直薄膜晶体管100’和水平薄膜晶体管200’。

优选的，参考图4，该一组相对设置的两个压力传感子单元(C和C’)中，设置两个水平薄膜晶体管(200和200’)位于两个垂直薄膜晶体管(100和100’)之间，且两个水平薄膜晶体管(200和200’)的第二极(202和202’)连接(一般将两者设置为同层同材料的一体结构)；当然两个水平薄膜晶体管(200和200’)的第一极(201和201’)分别与对应的垂直薄膜晶体管(100和100’)的第一极(101和101’)连接(优选的为一体结构)。

实际中，可以将如图4所示的一组相对设置的两个压力传感子单元(C和C’)可以作为一个压力传感单元01；当然，也可以将多组相对设置的压力传感子单元作为一个压力传感单元01，本发明对此不作限定，实际中可以根据需要选择设置即可。

示意的，本发明，为了进一步的获取较大的电流波动，提高薄膜晶体管压力传感单元(传感器)的灵敏度，优选的，如图5所示，将沿不同方向上两组相对设置的压力传感子单元(也即四个压力传感子单元)作为一个压力传感单元01；其中，图5中仅是示意的示出了沿行方向X-X’和列方向Y-Y’上两个不同方向上相对设置的两组传感子单元，但本发明并不限制于此，可以是任意不同方向上相对设置的两组传感子单元。

具体的，考虑到压力传感单元01中薄膜晶体管的整体布局(尽可能的减小压力传感单元的面积)，参考图5，两组相对设置的四个压力传感子单元C中，四个垂直薄膜晶体管100位于压力传感单元01的外围，四个水平薄膜晶体管200位于四个垂直薄膜晶体管100的内侧，且四个水平薄膜晶体管200的第二极202连接(一般将设置为同层同材料的一体结构)。

其中，图5中示出的平面示意图中，仅示出了垂直薄膜晶体管100和水平薄膜晶体管200中的部分结构，例如垂直薄膜晶体管100的第二极102，水平薄膜晶体管200的第一极201和第二极202，对于其他部分结构(例如垂直薄膜晶体管100的第一极101、以及相关的空气间隙层、半导体有源层等)，可以参考图4(应当理解到，图5分别沿行方向X-X’和列方向Y-Y’上对两组传感子单元进行剖面，其剖面图基本与图4一致，此处不作附剖面图赘述)。

此处需要说明的是，无论压力传感单元01中包括几组相对设置的压力传感子单元(C和C’)，在实际的布局时，应尽可能的将垂直薄膜晶体管100分布于压力传感单元01的外围，水平薄膜晶体管200分布于垂直薄膜晶体管100的内侧，从而能够将所有的水平薄膜晶体管200的第二极202设置为同层同材料的一体结构，以通过该一体结构的第二极进行信号输出(或者信号读取)。

实施例二

相比于实施例一中垂直薄膜晶体管100与水平薄膜晶体管200依次并列设置的方式而言，本实施例还提供一种垂直薄膜晶体管100为环形结构，水平薄膜晶体管200整体位于垂直薄膜晶体管100的环形结构内侧的设置方式，也即水平薄膜晶体管200位于垂直薄膜晶体管100内侧，具体如下，参考图6：

需要说明的是，图6中示出的压力传感单元01的平面示意图中，仅示出了垂直薄膜晶体管100(两个虚线框之间的部分)和水平薄膜晶体管200(中间的虚线框以内的部分)中的部分结构(例如垂直薄膜晶体管100的第二极102，水平薄膜晶体管200的第一极201和第二极202)，对于其他部分机构例如垂直薄膜晶体管100的第一极101、以及相关的空气间隙层、半导体有源层等，可以参考图4(应当理解到图中6分别沿L-L’和H-H’位置的剖面图，基本与图4一致，此处不再附剖面图赘述)。

如图6中示出，该压力传感单元10包括：一个垂直薄膜晶体管100和与其连接的一个水平薄膜晶体管200，该垂直薄膜晶体管100的第一极101(位于第二极102下方，图6中未示出)和第二极102，以及水平薄膜晶体管200的第一极101均为环状结构，并且水平薄膜晶体管200的第一极201位于垂直薄膜晶体管200的第一极101的内侧(当然一般的，两者为同层同材料的一体结构)；水平薄膜晶体管200的第二极202位于水平薄膜晶体管200的第一极201的内侧，且为面状结构。

这样一来，该压力传感单元10中通过设置环形结构的垂直薄膜晶体管200和位于其中间、且相互连接的水平薄膜晶体管200，能够提高薄膜晶体管压力传感单元(传感器)的灵敏度。

另外，本领域的技术人员应当理解到，为了扩大压力传感单元的应用领域，本发明优选的，第一基板10和第二基板20可以采用柔性基板；并且其他各导电膜层图案(例如，栅极、源极、漏极等)也均可采用柔性薄膜材料，例如石墨烯等，制备出柔性超薄的压力传感器，从而使得本发明中的压力传感器能够更好的与柔性装置结合，例如可以应用至可穿戴装置领域。

另外，对于绝缘支撑体104而言，必然采用绝缘材料形成，例如可以采用树脂类材料，或者光阻胶材料等，本发明对此不作具体限定。

综上所述，本领域的技术人员应当理解到，无论是针对压力传感单元还是压力传感器，在实际的制作中，为了简化工艺，参考图4，可以将所有的薄膜晶体管(包括垂直薄膜晶体管和水平薄膜晶体管)的栅极设置为一体结构，半导体有源层设置为一体结构，空气间隙层设置为一体结构。

另外，还应当理解到，由于垂直薄膜晶体管的厚度相对于水平薄膜晶体管的厚度较大，因此在实际的制作中一般在垂直薄膜晶体管中栅极与第二极之间设置绝缘支撑体以形成空气间隙层(栅极绝缘层)，而对于水平薄膜晶体管而言，在半导体有源层和栅极之间可以根据实际的需要，选择设置绝缘支撑体；或者，也可以不设置绝缘支撑体(利用相邻的垂直薄膜晶体管中的设置绝缘支撑体，参考图4)，只要保证在水平薄膜晶体管的半导体有源层和栅极之间形成空气间隙层(栅极绝缘层)即可。

本发明实施例提供一种压力传感器，包括多个前述实施例提供的压力传感单元，具有与前述实施例提供的压力传感单元相同的结构和有益效果。由于前述实施例已经对压力传感单元的结构和有益效果进行了详细的描述，此处不再赘述。

实际中，一般优选的，将压力传感器中的多个压力传感单元按照矩阵的形式分布，但并不限制于此。另外，本发明中对于压力传感器的具体形式不作限定，可以是脉搏传感器、超微力传感器、声学传感器等。

此处理解到，采用本发明中的薄膜晶体管的压力传感单元形成压力传感器，由于其采用了垂直薄膜晶体管(也可以结合水平薄膜晶体管)其具有较大的电流波动，从而相对于普通的压力传感单元可以减小压力传感单元的尺寸，进而可以减小整个压力传感器的尺寸，以利于扩大其应用范围；并且，相较于现有的压力传感器，采用本发明中的薄膜晶体管的压力传感单元形成压力传感器能够易于实现柔性、超薄、轻质、低辐射、透明电子等优势。

以下以压力传感器中的压力传感单元01为图4中示出的一组相对设置的两个压力传感子单元(C和C’)为例，对本发明中压力传感单元01的工作过程做进一步的简要说明。

具体的，参考图4，向压力传感单元01中所有的薄膜晶体管的栅极输入栅极驱动信号，向两个垂直薄膜晶体管(100和100’)的第二极(102和102’)均输入驱动信号，在不按压该压力传感单元01的情况下，从两个水平薄膜晶体管(200和200’)中连接的第二极(202和202’)能够获取一较小的电流信号；当按压该压力传感单元01的情况下，按压位置处空气间隙层106位置处的厚度发生变化，栅电容发生变化，进而能够使得薄膜晶体管的沟道电流发生变化；这样一来，通过两个水平薄膜晶体管(200和200’)中连接的第二极(202和202’)能够获取到4个薄膜晶体管叠加的变化后的电流信号，该变化后的电流信号相比于未按压时的电流信号具有较大的电流波动，也即采用本发明中的压力传感单元的压力传感器具有较高的压力传感灵敏度，能够对超低压力信号的变化进行检测。

本发明实施例还提供一种压力传感装置，包括前述的压力传感器，具有与前述实施例提供的压力传感单元相同的结构和有益效果。由于前述实施例已经对压力传感单元的结构和有益效果进行了详细的描述，此处不再赘述。

需要说明的是，在本发明实施例中，压力传感装置具体至少可以应用至可穿戴设备领域，例如可以为脉搏传感器；还可以应用至指纹识别领域、触控领域等，例如手机、电脑等；本发明对此不作具体限定。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种压力传感单元，其特征在于，包括设置于第一基板和第二基板之间垂直薄膜晶体管；

所述垂直薄膜晶体管包括：依次沿所述第一基板到所述第二基板方向上依次设置的第一极、半导体有源层、第二极、绝缘支撑体、栅极；

其中，所述栅极与所述第二极之间通过所述绝缘支撑体形成空气间隙层。

2.根据权利要求1所述的压力传感单元，其特征在于，所述压力传感单元还包括：设置于所述第一基板和所述第二基板之间的水平薄膜晶体管；所述水平薄膜晶体管包括栅极、第一极、第二极、半导体有源层；

所述水平薄膜晶体管的第一极和第二极与所述垂直薄膜晶体管的第一极同层同材料，所述水平薄膜晶体管的栅极与所述垂直薄膜晶体管的栅极同层同材料，所述水平薄膜晶体管的半导体有源层与所述垂直薄膜晶体管的半导体有源层同层同材料；

所述垂直薄膜晶体管的空气间隙层延伸至所述水平薄膜晶体管中的栅极与半导体有源层之间，所述垂直薄膜晶体管的第一极与所述水平薄膜晶体管的第一极连接。

3.根据权利要求2所述的压力传感单元，其特征在于，

所述水平薄膜晶体管的第一极与所述垂直薄膜晶体管的第一极为一体结构；

和/或，所述水平薄膜晶体管的半导体有源层与所述垂直薄膜晶体管的半导体有源层为一体结构；

和/或，所述水平薄膜晶体管的栅极与所述垂直薄膜晶体管的栅极为一体结构。

4.根据权利要求2或3所述的压力传感单元，其特征在于，所述垂直薄膜晶体管与所述水平薄膜晶体管依次并列设置；

一个所述垂直薄膜晶体管和与其连接的一个所述水平薄膜晶体管构成一个压力传感子单元；

所述压力传感单元包括至少一组相对设置的两个压力传感子单元；

所述一组相对设置的两个压力传感子单元中：两个所述水平薄膜晶体管位于两个所述垂直薄膜晶体管之间，且两个所述水平薄膜晶体管的第二极连接。

5.根据权利要求4所述的压力传感单元，其特征在于，所述压力传感单元包括：沿不同方向上两组相对设置的四个压力传感子单元；

所述两组相对设置的四个压力传感子单元中，四个所述垂直薄膜晶体管位于所述压力传感单元的外围，四个所述水平薄膜晶体管位于四个所述垂直薄膜晶体管的内侧，且四个所述水平薄膜晶体管的第二极连接。

6.根据权利要求4所述的压力传感单元，其特征在于，所述压力传感单元中所有水平薄膜晶体管的第二极为同层同材料的一体结构。

7.根据权利要求2或3所述的压力传感单元，其特征在于，所述压力传感单元包括：一个所述垂直薄膜晶体管和与其连接的一个所述水平薄膜晶体管；

所述垂直薄膜晶体管的第一极和第二极，以及所述水平薄膜晶体管的第一极均为环状结构；

所述水平薄膜晶体管的第一极位于所述垂直薄膜晶体管的第一极的内侧；所述水平薄膜晶体管的第二极位于所述水平薄膜晶体管的第一极的内侧，且为面状结构。

8.根据权利要求1所述的压力传感单元，其特征在于，所述第一基板和所述第二基板均为柔性基板。

9.一种压力传感器，其特征在于，包括多个如权利要求1-8任一项所述的压力传感单元。

10.一种压力传感装置，其特征在于，包括权利要求9所述的压力传感器。