[发明专利]AlN双层薄膜的单电极水听器在审
| 申请号： | 201910250643.4 | 申请日： | 2019-03-29 |
| 公开（公告）号： | CN109945966A | 公开（公告）日： | 2019-06-28 |
| 发明（设计）人： | 薛晨阳;郑永秋;崔丹凤;赵龙;王强 | 申请（专利权）人： | 中北大学 |
| 主分类号： | G01H11/08 | 分类号： | G01H11/08 |
| 代理公司： | 太原科卫专利事务所(普通合伙) 14100 | 代理人： | 朱源;武建云 |
| 地址： | 030051*** | 国省代码： | 山西;14 |
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| 摘要： | 本发明新型结构的压电水听器主要包括真空腔，位于真空腔上面的双层AlN薄膜的压电结构。位于真空腔上面的压电层接收到声波信号时，空腔上的薄膜会产生形变，由于AlN薄膜的压电效应，薄膜表面会产生极化电荷，从而产生微弱的电信号，通过外部的信号检测电路来检测声波信号。该水听器由于使用压电材料AlN薄膜，该压电薄膜具有声阻抗低，声学耦合高、耐高温高压、检测频带宽和化学性质稳定等优点。双层压电薄膜结构可以充分提高AlN薄膜的压电性能，基于金属钼作为单电极可以简化工艺，提高成品率。MEMS水听器声波信号监测频带宽、灵敏度高、与CMOS兼容、无毒，适用于深海领域的声信号检测、生物传感技术以及复杂工业环境中的过程控制等领域。 | ||
| 搜索关键词： | 声波信号 水听器 真空腔 单电极 生物传感技术 双层压电薄膜 信号检测电路 耐高温高压 声信号检测 压电水听器 薄膜表面 复杂工业 过程控制 极化电荷 声学耦合 双层薄膜 压电薄膜 压电材料 压电结构 压电效应 压电性能 成品率 金属钼 灵敏度 声阻抗 压电层 形变 检测 空腔 深海 薄膜 兼容 无毒 监测 外部 | ||
【主权项】：
1.一种AlN双层薄膜的单电极水听器，其特征在于：包括基底硅（1），所述基底硅（1）表面刻蚀出悬空腔结构后与SOI片键合，形成密封悬空腔（2）；所述SOI片刻蚀后剩余2.5μm埋氧层作为压电薄膜的衬底（6），所述衬底（6）上依次溅射50nm的AlN缓冲层（3）、100nm的下电极层（4）、1.0μm的AlN压电薄膜层（7）、0.5μm的SiO2掩膜层（5），开孔即依次刻蚀SiO2掩膜层（5）和AlN压电薄膜层（7）后引出下电极层（4），所述SiO2掩膜层（5）上溅射200nm上电极层（8）。
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