一种基于外尔半金属的声波探测器制造技术

本发明专利技术涉及一种基于外尔半金属的声波探测器,包括衬底层,所述衬底层的上方设置有第一电极、第二电极，所述第一电极与第二电极相互间隔，两者之间形成谐振腔，所述第一电极与第二电极的上方设置有外尔半金属层，并且外尔半金属两端分别与第一电极、第二电极接触；该基于外尔半金属的声波探测器，通过声波振动改变光生电流的强度，通过检测光生电流的变化，实现声波的检测；相比于现有的声波检测器不仅结构简单，而且灵敏度更高，具有更高的测量精度和稳定性。

An acoustic detector based on wail semi metal

The invention relates to a sound wave detector based on the outer half metal, which includes a substrate layer, a first electrode and a second electrode are arranged above the substrate layer, the first electrode and the second electrode are separated from each other, and a resonant cavity is formed between them, the first electrode and the second electrode are arranged above the outer half metal layer, and the two ends of the outer half metal are respectively connected with the first electrode and the second electrode Electrode contact: the acoustic detector based on wail semi metal can change the intensity of photocurrent by acoustic vibration, and realize the detection of acoustic wave by detecting the change of photocurrent; compared with the existing acoustic detector, it has not only simple structure, but also higher sensitivity, higher measurement accuracy and stability.

【技术实现步骤摘要】
一种基于外尔半金属的声波探测器
本专利技术涉及声波探测
，具体涉及一种基于外尔半金属的声波探测器。
技术介绍
声波探测器在当今变得非常重要，其或者作为语音传输装置的一部分或者能作为在用于分析气体、例如环境空气的气体分析仪中的光声探测器的一部分来使用。常用的声波探测器构造为电容式探测器，其具有两个彼此有间距的限定电容器的膜片。膜片的其中一个是固定的并且另一个可通过待检测的声波发生位移。可移动的膜片的位移决定了电容器的电容变化，该电容变化可由合适的读取电路检测并且可作为电信号输出，由该电信号可推断出待检测的声波的特性，例如声压。尽管电容声波探测器的特征在于灵敏度高，但其具有主要由其复杂结构导致的许多缺点。常用的电容声波探测器在其复杂结构方面的缺点可通过压电声波探测器来消除。这种探测器使用由压电材料制造的薄膜，该薄膜可通过待检测的声波发生形变。压电膜的形变在压电膜中感应出电压，该电压可由合适的读取电路检测并且可作为电信号输出，由该电信号可推断出待检测的声波的特性。
技术实现思路
本专利技术的目的是一种新型的基于外尔半金属的声波探测器。为此，本专利技术提供了一种基于外尔半金属的声波探测器,包括衬底层,所述衬底层的上方设置有第一电极、第二电极，所述第一电极与第二电极相互间隔，两者之间形成谐振腔，所述第一电极与第二电极的上方设置有外尔半金属层，并且外尔半金属两端分别与第一电极、第二电极接触。所述外尔半金属层与第一电极、第二电极的接触面设置有光栅。所述第一电极、第二电极的上表面设置有凸槽，所述外尔半金属层与第一电极、第二电极接触的下表面处设置有与凸槽配合的凹槽。所述外尔半金属层厚度为20nm～80nm。所述外尔半金属层是由二碲化钼、砷化铌、砷化钽中的任一种制成。所述谐振腔的内表面设置有吸波层。所述谐振腔为U形。所述第一电极与第二电极的高度相同。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的这种基于外尔半金属的声波探测器，通过声波振动改变光生电流的强度，通过检测光生电流的变化，实现声波的检测；相比于现有的声波检测器不仅结构简单，而且灵敏度更高，具有更高的测量精度和稳定性。以下将结合附图对本专利技术做进一步详细说明。附图说明图1是基于外尔半金属的声波探测器的结构示意图一。图2是基于外尔半金属的声波探测器的结构示意图二。图3是基于外尔半金属的声波探测器的结构示意图三。图4是基于外尔半金属的声波探测器的结构示意图四。图5是凸槽与凹槽配合示意图。图中：1、衬底层；2、第一电极；3、第二电极；4、谐振腔；5、外尔半金属层；6、光栅；7、凸槽；8、凹槽。具体实施方式为进一步阐述本专利技术达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本专利技术的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。实施例1本专利技术提供了一种如图1所示的基于外尔半金属的声波探测器,包括衬底层1,衬底层1主要起支撑作用，并且能够起到很好的绝缘作用，因此，衬底层1可以由二氧化硅制成；衬底层1主要起着所述衬底层1的上方设置有第一电极2、第二电极3，所述第一电极2与第二电极3相互间隔，两者之间形成谐振腔4，所述第一电极2与第二电极3的上方设置有外尔半金属层5，并且外尔半金属5两端分别与第一电极2、第二电极3接触，这样，外界的入射光就可以入射到第一电极2、第二电极3上，这样就可以在第一电极2、第二电极3上与外尔半金属层5之间产生光生电流，当接收到待测声波的时候，所产生的光生电流也会发生改变；具体来说，进行声波检测的时候，只需要将第一电极2、第二电极3与外接的电流检测电路的正负极输入端进行连接，就可以通过检测光生电流的变化，来检测声波的变化；当声波作用到该器件上时，声波在谐振腔4内形成谐振，加剧了外尔半金属5的振动，改变了外尔半金属5的伏安特性和第一电极2、第二电极3与外尔半金属5结合部位的内建电场，从而改变光生电流的强度，光生电流的强度反应了声场的强度，检测光生电流的强度就可以检测到声场的强度；第一电极2、第二电极3不仅作为电极，而且作为谐振腔4的侧壁。进一步的，如图3所示，所述外尔半金属层5与第一电极2、第二电极3的接触面设置有光栅6，光栅6的结构延伸方向与外尔半金属层5的外尔半金属原子链方向部平行，这样，当声场作用时，对内建电场的改变更大，而且可以应用不同圆偏振光照射，产生不同的光生电流，当用于声波检测时，结合不同圆偏振光入射时的数据，测量结果准确，换句话说，就是在不同的入射光的模式下进行多次声波的检测，从而达到更准确的检测效果。进一步的，如图4、图5所示，所述第一电极2、第二电极3的上表面设置有凸槽7，所述外尔半金属层5与第一电极2、第二电极3接触的下表面处设置有与凸槽7配合的凹槽8，这样，可以增加外尔半金属层5与第一电极2、第二电极3之间的内建电场的面积，增加感光区域，从而提高声波检测的灵敏度，准确性，稳定性。进一步的，所述外尔半金属层5厚度为20nm～80nm，优先的所述外尔半金属层2厚度为20nm、30nm、40nm等。进一步的，所述外尔半金属层5是由二碲化钼、砷化铌、砷化钽中的任一种制成。进一步的，所述谐振腔4的内表面设置有吸波层，吸波层能够增强声波的吸收，从而使得谐振腔4内的温度升高，通过温度改变外尔半金属层5的伏安特性，改变内建电场，有利于提高该基于外尔半金属的声波探测器的灵敏度。进一步的，如图2所示，所述谐振腔4还可以设置成U形，这样有利于声波产生更加稳定的共振，从而提高声波检测的灵敏性，精确度。进一步的，所述第一电极2与第二电极3的高度相同，这样可以使得上方的外尔半金属层5处于同一水平面，有利于入射光垂直入射，产生更加稳定内建电场。综上所述，该基于外尔半金属的声波探测器，通过声波振动改变光生电流的强度，通过检测光生电流的变化，实现声波的检测；相比于现有的声波检测器不仅结构简单，而且灵敏度更高，具有更高的测量精度和稳定性。以上内容是结合具体的优选实施方式对本专利技术所作的进一步详细说明，不能认定本专利技术的具体实施只局限于这些说明。对于本专利技术所属
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于外尔半金属的声波探测器,包括衬底层（1）, 其特征在于:所述衬底层（1）的上方设置有第一电极（2）、第二电极（3），所述第一电极（2）与第二电极（3）相互间隔，两者之间形成谐振腔（4），所述第一电极（2）与第二电极（3）的上方设置有外尔半金属层（5），并且外尔半金属（5）两端分别与第一电极（2）、第二电极（3）接触。

【技术特征摘要】
1.一种基于外尔半金属的声波探测器,包括衬底层（1）,其特征在于:所述衬底层（1）的上方设置有第一电极（2）、第二电极（3），所述第一电极（2）与第二电极（3）相互间隔，两者之间形成谐振腔（4），所述第一电极（2）与第二电极（3）的上方设置有外尔半金属层（5），并且外尔半金属（5）两端分别与第一电极（2）、第二电极（3）接触。2.如权利要求1所述的一种基于外尔半金属的声波探测器，其特征在于:所述外尔半金属层（5）与第一电极（2）、第二电极（3）的接触面设置有光栅（6）。3.如权利要求1所述的一种基于外尔半金属的声波探测器，其特征在于:所述第一电极（2）、第二电极（3）的上表面设置有凸槽（7），所述外尔半金属层（5）与第一电极（2...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：金华伏安光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33