硅基鐵電微聲學傳感器疇極化區域控制和電極連接的方法技術

硅基鐵電微聲學傳感器疇極化區域控制和電極連接的方法屬于微聲學傳感器技術領域，其特征在于：上下電極對分為兩類，分別位于微聲學傳感器振膜的中心區域和振膜的邊緣區域，兩個區域內的電極對分別串聯，然后兩個區域的串聯電極對再串聯，其中兩個未連接端構成微聲學傳感器的輸出端。在同一區域內，相鄰且電學相連的串聯電極對間的鐵電薄膜的疇極化方向相反，而不同區域間，相鄰且電學相連的串聯電極對間的鐵電薄膜的疇極化方向相同。采用這種可選擇的鐵電薄膜材料的疇極化方向的區域控制和電極連接的方法，可使微聲學傳感器的電壓靈敏度得到成倍的提高。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

【技術保護點】
硅基鐵電微聲學傳感器疇極化區域控制和電極連接的方法，其特征在于：在從上到下依次由金屬鍵合層、隔離層、上電極、方形厚度模式極化的鐵電薄膜、下電極、支撐層、硅襯底層疊而成的硅基鐵電微聲學傳感器中，所述的疇極化區域控制和電極連接的方法依次含有以下步驟：步驟１：把上、下電極構成的上下電極對分為兩類，分別位于微聲學傳感器振膜的中心區域和振膜的邊緣區域。所述的中心區域是指距離方形振膜中心為０．７Ｌ的區域，Ｌ為方形振膜的邊長，除中心區域外的振膜其他部分為邊緣區域。當有聲波作用時，在 中心區域和邊緣區域的交界處，振膜面內應力的符號發生改變；步驟２：把步驟１所述的兩個區域內的電極對各自分別串聯起來，然后兩個區域內的兩個串聯電極對再進行一次串聯；步驟３：在對上下電極間的鐵電薄膜進行極化操作時，當在同一區域的串 聯電極對上施加不同極性的極化電壓時，使相鄰且電學相連的串聯電極對間的鐵電薄膜的疇極化方向相反，則上述兩個串聯電極對的各自的懸空端構成上述微聲學傳感器的輸出端，聲波輸入時，輸出電壓為上述兩個串聯電極對上的誘導電壓之和；當在同一區域的串聯電極對上施加相同極性的極化電壓時，使相鄰且電學相連的串聯電極對間的鐵電薄膜的疇極化方向相同，則上述兩個串聯電極對的懸空端和連接端之間構成上述微聲學傳感器的兩對輸出端，聲波輸入時，每一對輸出端的輸出電壓為各自串聯電極對上的誘導電壓之和；當在不同區域的串聯電極對上施加相同極性的極化電壓時，使相鄰且電學相連的串聯電極對間的鐵電薄膜的疇極化方向相同，則上述兩個串聯電極對的各自的懸空端構成上述微聲學傳感器的輸出端，聲波輸入時，輸出電壓為上述兩個串聯電極對上的誘導電壓之和；當在不同區域的串聯電極對上施加不同極性的極化電壓時，使相鄰且電學相連的串聯電極對間的鐵電薄膜的疇極化方向相反，則上述兩個串聯電極對的懸空端和連接端之間構成上述微聲學傳感器的兩對輸出端，聲波輸入時，每一對輸出端的輸出電壓為各自串聯電極對上的誘導電壓之和；。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：任天令，楊軼，朱一平，劉理天，
申請(專利權)人：清華大學，
類型：發明
國別省市：11[中國|北京]