单晶硅电容式低频传声器的设计和制作

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1、单晶硅电容式低频传声器的设计和制作本文由电话里的哭泣贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。第!!?卷第年月期声#学技术/+)、,0+,1.3、%&??()??+,?.???,2,!!?单晶硅电容式低频传声器的设计和制作何庆摘要,索智群,,乔东海,4中国科学院声学研究所,声学微机电实验室北京,5!!5?!6。本文提出了一种新型低频电容传声器的结构并具体阐述了其理论建模及制作工艺该电容式低频传声器采用各向,、异性体刻蚀单晶硅作为振动膜具有低频灵敏度高频率响应平坦的特点通过声电等效电路建模对该传声器性能进行了理论分析,。,并根据理论分析结果

2、对传声器结构进行设计和优化测试结果和理论计算的符合程度很好总之采用该结构的、。。,低频电容式传声器制备简便性能优异,可在低频声学领域中得到广泛应用。关键词电容式传声器(&,微机电系统,单晶硅振动膜+&+7??2&89(:;?<(.??.%(=(>+?9;??,一一&?ΑΒ+&8?&2%(?一,;Χ?<;+1%+&?Δ?&2)?Β;Α?.()Δ?)<+&7?(1%;(2Ε?ΦΓΗ?&2ΔΙ?,Κ%??,一&,ΗΛ???7+&九(4花凡心):+;()+尽=++=%?加?.?细.=+月<+,?.

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5、Α(;?.)??)?+&8?1%2Ε(;引能力强声器。言!ΦΠ用的声波它的穿透,,,传统传声器工艺的不一致容易导致阵元间性能,低频声波即频率低于Ν,的差异从而影响阵列获取信号的能力,。传播距离远,但声强和功率相对较低要采用硅微电容式传声器类似的结构和工艺来制作低频传声器声器的上述问题能够有效解决传统电容式低频传。获得有意义的低频信号通常需要灵敏度更高的传随着技术的发展低频声波的研究和应用领域日益扩展5如国防技术中的低频声定位工业领,、单晶硅材料性能优良其杨氏模,,,量和屈服强度达到和超过了钢的性能且单晶硅耐,腐蚀和老化的振动膜。域中与设备振动相关的低频声监测、对温度的敏感度小容易获得

6、高性能尤其是随着ΧΓΧΔ技术的发展单晶,,,地震预报中的,低频声波预警抑制技术等等,以及厂房及交通运输中的低频噪声这些技术的发展及应用,。硅能够实现亚微米量级的精密加工,实现了器件性。能的精确控制ΧΓΧΔ技术的可重复性也使器件的一致性得到了保证。都需要准确灵敏地获得低频声波信号对低频传声器的性能、提出了更高的要求坦型、采用单晶硅制作传声器振动膜的同时式传声器进行改进,,使用,ΧΓΧΔ电容式传声器类似结构对传统的低频电容电容式低频传声器具有体积小低频灵敏度高等优点,,。频率响应平是低频传声器的主要类简化其系统结构和工艺步骤。传统的电容式低频传声器由金属或聚合物薄膜容易受到环境的影响而发

7、生腐蚀或老化而造。容易获得更实用更稳定的电容式低频传声器宫铭举等5曾用英寸硅片制作单晶硅电容式传声器大。制成,其低频灵敏度达到,一Υ成传声器性能退化作者简介何庆通讯作者ΣΣ低频传声器通常装备成阵列使男,Μ8,但使用的硅片,面积较大膜比较容易破裂英寸4Ν!,传声器的体积也比较6硅片制作传声器,45?ΤΓΕ一一6,博士研究生ΞΕ(,研究方向<(‘&Σ声学微机电系本文中采用统何庆Ω期望在大大降低体积的同时实现性能优化,实现与()Σ%??2&)?3+(3声学技术!