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申请/专利权人：复旦大学
摘要：本发明属于微机械技术领域，具体是一种中心支撑底电极的微机械超声换能器。本发明的结构包括自下而上设置的：衬底、中心支撑、边缘支撑、空腔、可弯曲底电极、振动膜和顶电极。可弯曲底电极通过中心支撑柱或墙锚定在衬底上，而振动膜通过边缘支撑固定在衬底上，与可弯曲底电极之间存在空腔。在静电相互作用下，振动膜和可弯曲底电极均可产生显著形变。本发明的微机械超声换能器可以通过牺牲层释放工艺或晶圆键合工艺制备。相较于传统结构的电容式微机械换能器，本发明的微机械超声换能器可以实现更高的超声发射声压和接收灵敏度。同时，本发明结构表现出更显著的弹簧软化效应，可以适用于需要动态改变空腔高度或者中心频率的环境中。
主权项：1.一种中心支撑底电极的微机械超声换能器，其特征在于，是由微机械超声换能器单元进行延拓形成的二维阵列；微机械超声换能器单元结构包括自下而上设置的：衬底（1）、中心支撑（2）、边缘支撑（3）、空腔（4）、可弯曲底电极（5）、振动膜（6）和顶电极（7）；其中：所述中心支撑（2）和边缘支撑（3）固定于衬底（1）上；边缘支撑（3）位于衬底边缘周围，用于支撑振动膜（6）；中心支撑（2）位于衬底的中心部分，用于支撑起可弯曲底电极（5）；所述空腔（4）由边缘支撑（3）和振动膜（6）合围而成，所述可弯曲底电极（5）位于空腔（4）内部，其边缘与缘支撑（3）有间距，其平面与振动膜（6）之间具有间距；即可弯曲底电极（5）与振动膜（6）上下均有运动空间；所述顶电极（7）位于振动膜（6）上方，面积小于等于振动膜（6）；可弯曲底电极（5）与顶电极（7）构成电极对；在可弯曲底电极（5）和顶电极（7）之间施加直流偏置电压，会产生静电力作用；在静电力的作用下，可弯曲底电极（5）和振动膜（6）产生形变，彼此间距离减小；在可弯曲底电极（5）和顶电极（7）之间施加交流小信号电压，使可弯曲底电极（5）和振动膜（6）产生振动；该振动将导致声波的产生；反之，外来声波也可导致振动膜（6）的振动，从而改变弯曲底电极（5）和振动膜（6）之间的距离，产生可被检测的电信号变化；由此，实现声能与电能的相互转换。
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百度查询： 复旦大学 中心支撑底电极的微机械超声换能器
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