一种用于真空度检测的三电极双层CMUT及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于真空度检测的三电极双层CMUT及其制备方法，包括第一CMUT单元和第二CMUT单元，第一CMUT单元在第二CMUT单元上方，其结构自上而下为上电极、绝缘层、上薄膜和上支柱，上支柱设第二CMUT单元上方且含上空腔。第二CMUT单元自上而下是公共电极、下薄膜和衬底，下薄膜与衬底间两侧有下支柱，两下支柱间设中支柱，其间为下空腔，底部有下电极；衬底通孔内的电极柱位于下电极下方。本发明专利技术的总形变为第一CMUT单元静电力产生的自身挠度、第二CMUT单元静电力产生的自身挠度和上支柱作用下薄膜形变三者的叠加，从而降低功耗的效果。同时，可移动的上支柱会使第一CMUT刚度减低，在外力作用下，上薄膜更容易变形，从而提高真空度检测灵敏度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于mems，具体涉及一种用于真空度检测的三电极双层cmut及其制备方法。

技术介绍

1、真空度检测在航空航天、工业制造、医疗与生物技术等领域始终扮演着不可或缺的角色。然而，传统真空计体积较大，难以集成到需要紧凑设计的系统中，同时，检测精度和稳定性不足，难以满足高精度真空度检测的需求。此外，传统真空计的功耗较高，这进一步提高了使用成本，从而限制了真空度检测技术在更广泛应用场景中的推广。

2、随着微机电系统技术迅速崛起，这种小型化，智能化的真空计不断诞生。使用真空计检测真空度的方法主要分为压阻式、电容式、谐振式。其中，压阻式真空计容易受自身和外界温度的影响，需要进行温度补偿，但必要的温度补偿会限制检测的范围。电容式真空计通常输出的信号较小，所以对检测电路的要求较高。而谐振式真空计由机械结构本身的特性决定，具有很好的稳定性，因此开发高检测灵敏度谐振式真空计对于高精度真空度的检测具有重要的意义。

3、电容式微机械超声换能器作为谐振式真空计的一种，其轻薄的薄膜具有很好的低机械阻抗特性，同时，电容式微机械超声换能器主要由薄膜，空腔，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于真空度检测的三电极双层CMUT，其特征在于，包括第一CMUT单元和第二CMUT单元，所述第一CMUT单元位于第二CMUT单元上方；所述第一CMUT单元包括自上而下依次设置的上电极（1）、绝缘层（2）、上薄膜（3）和上支柱（4），所述上支柱（4）设置于第二CMUT单元上方，所述上支柱（4）之间开设有上空腔（5）；

2.根据权利要求1所述的一种用于真空度检测的三电极双层CMUT，其特征在于，所述上电极（1）的半径为1um~40um，厚度为0.1um~1um；所述公共电极（6）的半径为1um~70um，厚度为0.1um~1um；所述下电极（12）的宽度为1um~45um...

【技术特征摘要】

1.一种用于真空度检测的三电极双层cmut，其特征在于，包括第一cmut单元和第二cmut单元，所述第一cmut单元位于第二cmut单元上方；所述第一cmut单元包括自上而下依次设置的上电极（1）、绝缘层（2）、上薄膜（3）和上支柱（4），所述上支柱（4）设置于第二cmut单元上方，所述上支柱（4）之间开设有上空腔（5）；

2.根据权利要求1所述的一种用于真空度检测的三电极双层cmut，其特征在于，所述上电极（1）的半径为1um~40um，厚度为0.1um~1um；所述公共电极（6）的半径为1um~70um，厚度为0.1um~1um；所述下电极（12）的宽度为1um~45um，厚度为0.1um~1um。

3.根据权利要求2所述的一种用于真空度检测的三电极双层cmut，其特征在于，所述上电极（1）的横向尺寸与上空腔（5）一致，所述下电极（12）横向尺寸与下空腔（9）一致。

4.根据权利要求3所述的一种用于真空度检测的三电极双层cmut，其特征在于，所述上薄膜（3）的半径为1um~40um，厚度为1.5um~10um；所述下薄膜（7）的半径为1um~70um，厚度为1.5um~10um。

5.根据权利要求4所述的一种用于真空度检测的三电极双层cmut，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李杰，肖昭辉，史魁伟，陈铭辉，李曜然，唐志雄，葛正浩，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：