[发明专利]薄膜压电超声换能器

权利要求书

1.一种薄膜压电超声换能器，包括具有硅杯结构的硅基片(100)，位于该硅基片(100)上的支撑层(103)以及位于支撑层(103)上的N个压电换能单元；其特征在于，所述硅基片(100)的硅杯结构上部具有选择性掺杂层，该选择性掺杂层上具有N个与所述压电换能单元相对应的通孔；所述N至少为2；所述压电换能单元由下电极(107)，压电薄膜(108)和上电极(109)组成。

2.按权利要求1所述的薄膜压电超声换能器，其特征在于，所述支撑层(103)是氮化硅薄膜、二氧化硅薄膜或硅薄膜，或者以上薄膜组成的复合膜。

3.按权利要求1所述的薄膜压电超声换能器，其特征在于，所述通孔是圆形或矩形通孔。

4.一种薄膜压电超声换能器制作方法，包括如下步骤：

1)选择一硅基片(100)，从该硅基片(100)的上表面(101)对其进行选择性掺杂，形成一个连续的掺杂区域(105)和N个非掺杂区域(106)；

2)在所述硅基片(100)的上表面(101)上制备支撑层(103)；

3)在所述支撑层(103)上制备N个压电换能单元，该N个压电换能单元的位置与所述N个非掺杂区域(106)的位置相对应；

4)从硅基片(100)的下表面(102)开始对硅基片(100)进行硅体刻蚀，形成硅杯结构并继续刻蚀非掺杂区域(106)形成N个通孔；所述N至少为2。

5.按权利要求4所述的薄膜压电超声换能器制作方法，其特征在于，所述步骤1)中，所述选择性掺杂采用浓硼扩散或注入掺杂，或者采用浓磷扩散或注入掺杂。

6.按权利要求4或5所述的薄膜压电超声换能器制作方法，其特征在于，所述步骤1)包括如下子步骤：

11)在硅基片(100)的上表面(101)制成掩膜(110)；

12)在掩膜(110)的覆盖区域之外，从上表面(101)对硅基片(100)进行掺杂，形成所述的掺杂区域(105)和N个非掺杂区域(106)。

7.按权利要求6所述的薄膜压电超声换能器制作方法，其特征在于，所述步骤11)包括如下子步骤：

111)硅基片(100)经过高温氧化工艺生长一层高温二氧化硅；

112)在硅基片(100)的上表面(101)上对该层高温二氧化硅进行光刻；

113)最后利用氢氟酸腐蚀高温二氧化硅制成掩膜(110)。