基于微电子机械系统技术的高灵敏度电容式微传声器的研制

作     者：陈兢 刘理天 李志坚 谭智敏 

作者机构：清华大学微电子学研究所北京100084 

出 版 物：《声学学报》 (Acta Acustica)

年 卷 期：2001年第26卷第1期

页      面：19-24页

核心收录：

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 1002[医学-临床医学] 08[工学] 081002[工学-信号与信息处理] 0702[理学-物理学] 

主　　题：微电子机械系统 微传声器 电容式 高灵敏度 

摘      要：基于微电子机械系统（ＭＥＭＳ）技术的微传声器是当前国际上研究的热点。使用 ＭＥＭＳＩ艺制备的薄膜一般有着不可忽视的残余应力，极大的降低了膜的机械灵敏度。理论分析和数值模拟表明，纹膜结构可在不改变工艺条件的前提下，显著的降低残余应力的不良影响，大幅度增加膜的灵敏度。本文提出了一种使用ＭＥＭＳ技术制作的纹膜结构电容式微传声器，其制作工艺简单、重复性好，所用材料也能与 ＩＣＩ艺很好的兼容。圆片级测试的结果表明，在 １０ Ｖ的偏置电压下，这种微传声器在 ７ ｋＨｚ以下具有平直的频响，开路灵敏度可达 ４０ ｍv／Ｐａ，而其占用的芯片面积仅为 １．５ ×ｌ．５ ｍｍ２。进一步的研究可望将信号处理电路集成于片内，形成完整的微声学系统。