[发明专利]石墨烯换能器

权利要求书

1.一种微机械加工超声换能器，包括：

背衬层，

间隔件层，以及

振膜，其包括选自包含以下各者的组的材料：石墨烯、h-BN、MoS₂及其组合，

其中，所述背衬层包括第一蚀刻半导体、玻璃或聚合物，

其中，所述间隔件层包括第二蚀刻半导体、玻璃或聚合物。

2.根据权利要求1所述的微机械加工超声换能器，

其中，所述振膜包括石墨烯。

3.根据权利要求1所述的微机械加工超声换能器，

其中，所述背衬层还包括电极层，其布置在（a）所述第一蚀刻半导体、玻璃或聚合物上或者（b）布置在所述第一蚀刻半导体、玻璃、聚合物上的氧化物层上。

4.根据权利要求3所述的微机械加工超声换能器，

其中，所述电极层包括选自包含以下各者的组的材料：铝、铜、铂、金、铱、钨、钛、银、钯、金属合金（TiW、TiN等）、掺杂硅、金属硅化物（NiSi、PtSi、TiSi2、WSi2等）、氧化铟锡（ITO）、掺杂芴的氧化锡（FTO）、掺杂氧化锌、聚（3,4-乙烯二氧噻吩）（PEDOT）及其衍生物、碳纳米管、石墨烯、石墨或导电或半导电碳。

5.根据权利要求1所述的微机械加工超声换能器，

其中，所述间隔件层还包括导电层，其布置在（a）所述第二蚀刻半导体、玻璃或聚合物上或者（b）布置在所述第二蚀刻半导体、玻璃或聚合物上的氧化物层上。

6.根据权利要求5所述的微机械加工超声换能器，

其中，所述电极层包括选自包含以下各者的组的材料：铝、铜、铂、金、铱、钨、钛、银、钯、金属合金（TiW、TiN等）、掺杂硅、金属硅化物（NiSi、PtSi、TiSi2、WSi2等）、氧化铟锡（ITO）、掺杂芴的氧化锡（FTO）、掺杂氧化锌、聚（3,4-乙烯二氧噻吩）（PEDOT）及其衍生物、碳纳米管、石墨烯、石墨或导电或半导电碳。

7.根据权利要求1所述的微机械加工超声换能器，

还包括第二间隔件层和顶层，其中，所述第二间隔件层包括第三蚀刻半导体、玻璃、聚合物，其中，所述顶层包括第四蚀刻半导体或玻璃。

8.根据权利要求7所述的微机械加工超声换能器，

其中，所述背衬层或顶层包括贯穿整个背衬层或顶层延伸的声学孔。

9.根据权利要求8所述的微机械加工超声换能器，

还包括布置在所述声学孔上的声学匹配材料以密封所述装置。

10.根据权利要求9所述的微机械加工超声换能器，

其中，声学匹配材料包括石墨烯。

11.根据权利要求2所述的微机械加工超声换能器，

其中，所述振膜或背衬层还包括具有永久嵌入的静电偶极矩的电介质材料。

12.根据权利要求11所述的微机械加工超声换能器，

其中，所述电介质材料选自包含以下各者的组：PTFE、全氟化间二氧杂环戊烯、环烯烃共聚物、BCB、PFCB、FEP、PFA、PVDF、VDF、PE、PP、PET、PI、PMMA、EVA及其共聚物。

13.根据权利要求11所述的微机械加工超声换能器，

其中，所述电介质材料选自包含以下各者的组：二氧化硅、氮化硅、氧化铝、二氧化钛、玻璃、PZT、过渡金属氧化物、氧化石墨烯及其组合。