一种基于二维薄膜的高灵敏度微型自供电声电转换器制造技术

本发明专利技术提出的一种基于二维薄膜的高灵敏度微型自供电声电转换器，包括依次层叠的衬底、由多个电极形成的电极层和具有压电效应或类压电效应的二维薄膜；通过对所述衬底的选择性刻蚀在衬底内形成多个彼此独立且大小不一的空腔，所述电极层内各电极位于衬底上未设置空腔的范围。本发明专利技术通过二维薄膜下的一定体积的空腔，使声波能够在空腔内充分反射从而能在二维薄膜的两侧共同对其作用，增大振幅，同时利用部分二维薄膜存在的压电效应或类压电效应，将声信号转换为电信号，以实现声电转换功能，具有突出的灵敏度和自供电特点，在可穿戴电子领域特别是人工耳蜗应用方面具有突出应用前景。用前景。用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于二维薄膜的高灵敏度微型自供电声电转换器


[0001]本专利技术属于声电转换器
，具体涉及一种基于二维薄膜的高灵敏度微型自供电声电转换器。

技术介绍

[0002]随着电子产品技术的发展进步，声电转换器在各类电子设备中应用广泛。
[0003]作为一种能量转换器，目前电容式声电转换是较为广泛使用的一类。电容式声电转换器由振膜、壳体、后极板和绝缘体组成。振膜一般是导电体，借助于膜环或直接张紧在壳体的顶端，与后极板保持平行并有微小间距形成一个平行板电容器，设该平行板电容器的电容量为C0，在声波作用下振膜产生振动产生电容变化量ΔC0，当平行板电容器两端加有极化电压E0时，平行板电容器充上电荷Q＝E0*C0，由于电荷Q是常量，声压作用后的电容量变化就转变成电压量变化而实现声电变换。振膜一般采用金属或高分子材料。但金属材料振膜在高频和高声压条件下使用仍不尽人意，且抗腐蚀性差，无法全天候使用；同时高分子材料面临着易老化和脆裂问题，导致稳定性和使用寿命有待提升。
[0004]随着可穿戴技术需求的不断增大，微型化、柔性化与可植入性成为了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于二维薄膜的高灵敏度微型自供电声电转换器，其特征在于，包括依次层叠的衬底、电极层和具有压电效应或类压电效应的二维薄膜；衬底内形成有多个彼此独立且大小不一的空腔，所述电极层内各电极位于衬底上未设置空腔的范围。2.根据权利要求1所述的高灵敏度微型自供电声电转换器，其特征在于，所述衬底采用绝缘材料制成，通过对所述衬底的选择性刻蚀、图形化刻蚀或者自对准刻蚀在衬底内形成有多个彼此独立且大小不一的空腔。3.根据权利要求1所述的高灵敏度微型自供电声电转换器，其特征在于，所述电极层是通过图形化和淀积的方式获得，用于获得具有压电性质的二维薄膜在声波下产生的电势差。4.根据权利要求3所述的高灵敏度微型自供电声电转换器，其特征在于，所述电极层的材质包括导电金属、掺杂p型和n型硅、锗半导体和柔性电极材料。5.根据权利要求3所述的高灵敏度微型自供电声电转换器，其特征在于，所述电极层的厚度为5纳米～1微米。6.根据权利要求1所述的高...

【专利技术属性】
技术研发人员：任天令，田禾，吴凡，苟广洋，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：