[发明专利]声电隔离设备

权利要求书

1.一种声电隔离设备，包括：

衬底，配置用于传输声波；

振动膜电声换能器的第一网络，布置在所述衬底的第一表面上；以及

振动膜电声换能器的第二网络，布置在所述衬底的与所述第一表面相对的第二表面上；

其中所述衬底在所述第一表面和所述第二表面之间具有有效厚度梯度，以及

其中所述衬底包括非多孔硅部分、以及布置在所述衬底的外围处并从所述第一表面延伸到所述第二表面的多个多孔硅区域。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述衬底包括非多孔硅部分和多孔硅部分，其中所述第一表面和所述第二表面是平坦的且相互平行，并且其中所述非多孔硅部分和所述多孔硅部分之间的界面是不平坦的。

3.根据权利要求2所述的设备，其中限定不平坦的界面的所述非多孔硅部分的厚度以离散阶梯的方式变化。

4.根据权利要求2所述的设备，其中所述非多孔硅部分和所述多孔硅部分之间的界面是凹陷的。

5.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一表面和所述第二表面中的至少一个表面是凹陷的。

6.根据权利要求1所述的设备，其中所述声波具有在高频率f_max和低频率f_min的范围内的频率，并且所述衬底具有最大有效厚度L_max和最小有效厚度L_min，所述最大有效厚度L_max和所述最小有效厚度L_min被选择以使得：

且

n是整数，并且c表示所述衬底的材料中的声波的速率。

7.根据权利要求1所述的设备，还包括能够修改所述换能器的偏置以使所述换能器的谐振频率适应于所述声波的频率的装置。

8.根据权利要求1所述的设备，其中所述衬底包括非多孔硅部分和布置在所述第一表面中的多个多孔硅区域，每个多孔硅区域均与至少一个换能器相关联，并且每个多孔硅区域均具有从所述第一表面延伸到所述衬底中的不同深度。

9.一种声电隔离设备，包括：

衬底，配置用于传输声波；

振动膜电声换能器的第一网络，沿横向维度布置在所述衬底的第一表面上；以及

振动膜电声换能器的第二网络，沿所述横向维度布置在所述衬底的与所述第一表面相对的第二表面上；

其中所述第一表面和所述第二表面之间用于声波传播的有效厚度沿所述横向维度变化，以及

其中所述衬底包括非多孔硅部分、以及布置在所述衬底的外围处且从所述第一表面延伸到所述第二表面的多个多孔硅区域。

10.根据权利要求9所述的设备，其中所述有效厚度沿所述横向维度以离散阶梯的方式变化。

11.根据权利要求10所述的设备，其中所述第一表面是阶梯状表面。

12.根据权利要求10所述的设备，其中所述第一表面和所述第二表面是平坦的且相互平行，所述衬底包括在沿所述横向维度阶梯设置的界面处相互接触的非多孔硅部分和多孔硅部分。

13.根据权利要求10所述的设备，其中所述第一表面和所述第二表面是平坦的且相互平行，所述衬底包括非多孔硅部分和形成在所述第一表面中、相互分离且沿所述横向维度具有不同深度的多个多孔硅区域。

14.根据权利要求9所述的设备，其中所述有效厚度沿所述横向维度连续变化。

15.根据权利要求14所述的设备，其中所述第一表面是沿所述横向维度的连续弯曲的凹面。

16.根据权利要求14所述的设备，其中所述第一表面和所述第二表面是平坦的且相互平行，所述衬底包括在沿所述横向维度具有连续弯曲的凹陷形状的界面处相互接触的非多孔硅部分和多孔硅部分。