[发明专利]硅基铁电微声学传感器畴极化区域控制和电极连接的方法

摘要

硅基铁电微声学传感器畴极化区域控制和电极连接的方法属于微声学传感器技术领域，其特征在于：上下电极对分为两类，分别位于微声学传感器振膜的中心区域和振膜的边缘区域，两个区域内的电极对分别串联，然后两个区域的串联电极对再串联，其中两个未连接端构成微声学传感器的输出端。在同一区域内，相邻且电学相连的串联电极对间的铁电薄膜的畴极化方向相反，而不同区域间，相邻且电学相连的串联电极对间的铁电薄膜的畴极化方向相同。采用这种可选择的铁电薄膜材料的畴极化方向的区域控制和电极连接的方法，可使微声学传感器的电压灵敏度得到成倍的提高。

主权项

1.硅基铁电微声学传感器畴极化区域控制和电极连接的方法，其特征在于：在从上到下依次由金属键合层、隔离层、上电极、方形厚度模式极化的铁电薄膜、下电极、支撑层、硅衬底层叠而成的硅基铁电微声学传感器中，所述的畴极化区域控制和电极连接的方法依次含有以下步骤：步骤1：把上、下电极构成的上下电极对分为两类，分别位于微声学传感器振膜的中心区域和振膜的边缘区域。所述的中心区域是指距离方形振膜中心为0.7L的区域，L为方形振膜的边长，除中心区域外的振膜其他部分为边缘区域。当有声波作用时，在中心区域和边缘区域的交界处，振膜面内应力的符号发生改变；步骤2：把步骤1所述的两个区域内的电极对各自分别串联起来，然后两个区域内的两个串联电极对再进行一次串联；步骤3：在对上下电极间的铁电薄膜进行极化操作时，当在同一区域的串联电极对上施加不同极性的极化电压时，使相邻且电学相连的串联电极对间的铁电薄膜的畴极化方向相反，则上述两个串联电极对的各自的悬空端构成上述微声学传感器的输出端，声波输入时，输出电压为上述两个串联电极对上的诱导电压之和；当在同一区域的串联电极对上施加相同极性的极化电压时，使相邻且电学相连的串联电极对间的铁电薄膜的畴极化方向相同，则上述两个串联电极对的悬空端和连接端之间构成上述微声学传感器的两对输出端，声波输入时，每一对输出端的输出电压为各自串联电极对上的诱导电压之和；当在不同区域的串联电极对上施加相同极性的极化电压时，使相邻且电学相连的串联电极对间的铁电薄膜的畴极化方向相同，则上述两个串联电极对的各自的悬空端构成上述微声学传感器的输出端，声波输入时，输出电压为上述两个串联电极对上的诱导电压之和；当在不同区域的串联电极对上施加不同极性的极化电压时，使相邻且电学相连的串联电极对间的铁电薄膜的畴极化方向相反，则上述两个串联电极对的悬空端和连接端之间构成上述微声学传感器的两对输出端，声波输入时，每一对输出端的输出电压为各自串联电极对上的诱导电压之和；