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公开(公告)号：CN110880922B
公开(公告)日：2020-10-13
申请号：CN201911127186.6
申请日：2019-11-18
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明公开了一种二维超高频谐振器，具体指一种可以提高谐振器机电耦合系数的超高频谐振器机构，该种谐振器仅在压电材料上部布置有二维方向分布的正负电极，电极上部有桥状结构，电极间距大于四个波长。此种谐振器结构能够有效的提高谐振器的谐振频率和机电耦合系数。
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公开(公告)号：CN109511023B
公开(公告)日：2020-09-22
申请号：CN201811479373.6
申请日：2018-12-05
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明公开了一种高灵敏度的压电麦克风及制作方法，压电麦克风包括具有空腔的基底和位于基底上的压电堆叠结构，基底上的空腔为真空的振动空腔，压电堆叠结构依次包括底部电极，压电薄膜和顶部电极，基底包括基底底层，基底中间层和基底顶层，首先在基底底层上刻蚀出空腔，然后沉积基底中间层，之后在真空环境下基底中间层上键合基底顶层形成振动空腔，然后在基底顶层上刻蚀环形凹槽，在环形凹槽内沉积牺牲层，然后在基底顶层上依次沉积底部电极，压电薄膜和顶部电极，在顶部电极上开设腐蚀孔，将牺牲层腐蚀掉，完成压电麦克风及制作。本发明能够保证空腔内部的真空状态，不存在空气抵抗，大大提高了压电薄膜的应变应力，输出更强的电信号。
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公开(公告)号：CN110560350B
公开(公告)日：2020-09-08
申请号：CN201910759772.6
申请日：2019-08-16
Applicant: 武汉大学
IPC: B06B1/06
Abstract: 一种基于Helmholtz共振腔的接收超声换能器，包括通过键合结合的Helmholtz共振腔以及MEMS压电超声换能器；MEMS压电超声换能器由压电叠层结构以及带腔体硅衬底组成，Helmholtz共振腔由压电叠层结构上方的带有上部开口的带腔体硅结构组成，上部开口中形成Helmholtz共振腔孔，其中的空气组成Helmholtz共振腔空气柱；底部带腔体硅衬底结构中部刻蚀形成凸起的硅衬底支柱，压电叠层结构上围绕硅衬底支柱蚀刻环形沟槽，且压电叠层结构上以硅衬底支柱为中心刻蚀若干条径向沟槽，将压电叠层结构分隔成若干扇形或梯形结构；若干扇形或梯形结构形成悬臂梁，且其与硅衬底支柱接触一端形成固定端，远离硅衬底支柱的一端形成自由端。本发明可提高接收超声换能器的性能。
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公开(公告)号：CN110560349B
公开(公告)日：2020-08-25
申请号：CN201910759760.3
申请日：2019-08-16
Applicant: 武汉大学
IPC: B06B1/06
Abstract: 基于Helmholtz共振腔并减小空气阻尼的接收超声换能器，包括位于上部的Helmholtz共振腔以及位于下部的MEMS压电超声换能器，Helmholtz共振腔与MEMS压电超声换能器之间通过键合结合；MEMS压电超声换能器由上部压电叠层结构和下部的带腔体硅衬底组成，Helmholtz共振腔由压电叠层结构上方的带有上部开口的带腔体硅结构组成，带腔体硅结构上部设置有上部开口形成Helmholtz共振腔孔，其中的空气组成Helmholtz共振腔的空气柱；压电叠层结构中部刻蚀有孔洞形成压电叠层孔洞使Helmholtz共振腔与带腔体硅衬底连通，且在压电叠层结构上以压电叠层孔洞为中心刻蚀有若干条放射沟槽，若干条放射沟槽之间的压电叠层结构形成悬臂梁，悬臂梁与压电叠层结构相连一端为固定端，与压电叠层孔洞相连一端为自由端。
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公开(公告)号：CN111490748A
公开(公告)日：2020-08-04
申请号：CN202010128263.6
申请日：2020-02-28
Applicant: 武汉大学
IPC: H03H9/17
Abstract: 本发明提供一种薄膜体声波谐振器，包括：上电极、压电层、下电极、上温度补偿层、中温度补偿层和下温度补偿层；上、中、下温度补偿层内嵌于上电极、压电层和下电极中；上、中、下温度补偿层由分别由任意形状的柱形结构组成；其中，柱形结构呈周期性分布，形成上、中、下散射体；上、中、下温度补偿层的散射体结构与分别与上电极、压电层、下电极构成上、中、下声子晶体结构。本发明通过嵌入多层温度补偿结构，可以与压电层形成多层声子晶体结构，一方面可以改变谐振器的温度频率系数，实现频率随温度的零漂移；另一方面，声子晶体结构能够在特定工作频率范围内对杂波进行屏蔽和抑制，可以大大提高谐振器的Q值。
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公开(公告)号：CN111314829A
公开(公告)日：2020-06-19
申请号：CN201911154366.3
申请日：2019-11-22
Applicant: 武汉大学
IPC: H04R19/00
Abstract: 本发明属于MEMS超声换能器技术，具体涉及一种具有声管的MEMS压电超声换能器，包括MEMS压电超声换能器和内部为腔体结构的硅衬底形成的至少1个声管，每个声管包括至少3个声波导管，且CSOI晶片上沉积压电叠层后通过刻蚀和底部打磨形成的第一声波导管、第三声波导管与Si晶片上通过刻蚀形成的第二声波导管键合。声管可以将MEMS压电超声换能器背部产生的声波传导至MEMS压电超声换能器顶部，由于声管的扩音作用，从声管传出的声波得以增强。同时，由声管传出的MEMS压电超声换能器背部产生的声波可以与顶部产生的声波叠加传输，进一步增强超声换能器产生的声波强度。该换能器能够增强MEMS超声换能器产生的声波强度，提升MEMS压电超声换能器能量转换效率。
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公开(公告)号：CN111294007A
公开(公告)日：2020-06-16
申请号：CN202010010106.5
申请日：2020-01-06
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明属于谐振器领域，提供一种超高频压电谐振器及其制备方法，解决超高频压电谐振器采用背部刻蚀的方式在衬底上形成空腔而造成刻蚀表面不平整、刻蚀厚度不均匀和应力集中而影响器件的性能的问题。该方法包括在衬底的上表面刻蚀出凹槽；在凹槽的表面沉积第一隔离层，第一隔离层的厚度小于所述凹槽的深度；在整个凹槽内填满牺牲层，牺牲层的上表面与衬底层的上表面齐平；在填有牺牲层的衬底的上表面沉积第二隔离层；在第二隔离层的上表面形成压电层；在压电层的上表面形成电极层；在凹槽的上方形成释放口，通过释放口去除牺牲层形成空腔。本发明通过用两个隔离层包围凹槽内的牺牲层，可以避免去除牺牲层时造成刻蚀表面不平整的问题。
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公开(公告)号：CN111162749A
公开(公告)日：2020-05-15
申请号：CN202010016433.1
申请日：2020-01-08
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明提供一种新型谐振器结构，包括正电极、负电极、压电层以及衬底。所述的正电极、负电极依次交替排列，且均置于所述压电层上，所述压电层置于所述衬底上；所述正电极、负电极均为条形结构，所述条形结构沿中心及中心附近区域顺时针或逆时针向外延伸的螺旋形曲线分布。该结构可用于兰姆波、声表面波、超高频谐振器声波谐振器，可提高谐振器的机电耦合系数和品质因子。
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公开(公告)号：CN111130495A
公开(公告)日：2020-05-08
申请号：CN201911099574.8
申请日：2019-11-12
Applicant: 武汉大学
Abstract: 公开了一种超高频谐振器，包括带有空腔的衬底，所述衬底表面设置有压电层，所述压电层上具有多个条形正电极和多个条形负电极，所述多个条形正电极和所述多个条形负电极呈放射状分布于所述压电层上，其中所述条形正电极与所述条形负电极交错分布，两个相邻的所述条形正电极与所述条形负电极之间的距离至少为一个波长。本公开的新型超高频谐振器，不仅满足4.5G以上的频率范围，且机电耦合系数高至30％以上，远远大于体声波谐振器和声表面波谐振器，满足通信用高频率，大带宽的要求。
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公开(公告)号：CN111106812A
公开(公告)日：2020-05-05
申请号：CN201911404131.5
申请日：2019-12-30
Applicant: 武汉大学
IPC: H03H9/17
Abstract: 本发明涉及谐振器技术，具体涉及一种高性能薄膜体声波谐振器及其制备方法，该薄膜体声波谐振器包括衬底、空腔、压电堆叠结构以及压电材料周围部分；压电堆叠结构自下而上依次为种子层、下电极、压电材料有效区域和上电极；压电材料有效区域悬浮于空腔上方，且压电材料有效区域面积小于空腔面积，其上、下表面分别与上、下电极一端连接，上、下电极另一端与压电材料周围部分连接；下电极与种子层连接，且下电极与种子层的大小、形状相同。该谐振器工作时，压电材料内部传播的声波在边缘被空气反射，且压电堆叠结构仅由上、下电极和种子层与压电材料周围部分连接的部分束缚，因此能够更加自由的振动，减少杂散模式的产生，进而提高谐振器的性能。
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