[发明专利]包括可调谐的亥姆霍兹谐振器的微机械超声换能器

权利要求书

1.一种压电式微机械超声换能器，包括：

膜元件，被配置为发射或接收超声波，其中在超声波的发射或接收期间，所述膜元件以谐振频率关于平衡位置振荡，其中所述膜元件的所述平衡位置根据施加到所述膜元件的偏置电信号而可变化；以及

帽结构，覆盖所述膜元件，其中所述帽结构在所述帽结构与所述膜元件之间形成腔体，其中所述腔体的体积根据所述膜元件的所述平衡位置而可变化，其中所述帽结构包括开口，所述开口被配置为将所述超声波输入到所述腔体中或从所述腔体输出所述超声波，其中所述帽结构和所述膜元件用作可调谐的亥姆霍兹谐振器，在所述可调谐的亥姆霍兹谐振器中，所述谐振频率根据所述腔体的所述体积而可变化。

2.根据权利要求1所述的压电式微机械超声换能器，进一步包括：

至少一个第一电极，被配置为发送或接收适于引起或检测所述膜元件的所述振荡的交流电信号；以及

至少一个第二电极，被配置为接收适于在所述平衡位置中偏置所述膜元件的直流偏置电信号。

3.根据权利要求2所述的压电式微机械超声换能器，其中所述至少一个第一电极与所述至少一个第二电极不同。

4.根据权利要求1所述的压电式微机械超声换能器，进一步包括：

半导体材料的基底，其中所述膜元件以柔性方式被悬置在所述基底之上。

5.根据权利要求1所述的压电式微机械超声换能器，其中所述帽结构由半导体材料制成。

6.一种电子系统，包括：

至少一个压电式微机械超声换能器，所述至少一个压电式微机械超声换能器中的每个压电式微机械超声换能器包括：

膜元件，被配置为发射或接收超声波，其中在超声波的发射或接收期间，所述膜元件以谐振频率关于平衡位置振荡，其中所述膜元件的所述平衡位置根据施加到所述膜元件的偏置电信号而可变化；以及

帽结构，覆盖所述膜元件，其中所述帽结构在所述帽结构与所述膜元件之间形成腔体，其中所述腔体的体积根据所述膜元件的所述平衡位置而可变化，其中所述帽结构包括开口，所述开口被配置为将所述超声波输入到所述腔体中或从所述腔体输出所述超声波，其中所述帽结构和所述膜元件用作可调谐的亥姆霍兹谐振器，在所述可调谐的亥姆霍兹谐振器中，所述谐振频率根据所述腔体的所述体积而可变化。

7.根据权利要求6所述的电子系统，其中所述至少一个压电式微机械超声换能器中的每个压电式微机械超声换能器包括：

至少一个第一电极，被配置为发送或接收适于引起或检测所述膜元件的所述振荡的交流电信号；以及

至少一个第二电极，被配置为接收适于在所述平衡位置中偏置所述膜元件的直流偏置电信号。

8.根据权利要求6所述的电子系统，其中所述至少一个压电式微机械超声换能器中的每个压电式微机械超声换能器包括：

半导体材料的基底，其中所述膜元件以柔性方式被悬置在所述基底之上。

9.根据权利要求6所述的电子系统，其中所述帽结构由半导体材料制成。