公开(公告)号：CN111816755A

公开(公告)日：2020-10-23

申请号：CN202010557151.2

申请日：2020-06-18

Applicant: 中北大学

Inventor： 张志东 ,  薛晨阳 ,  郑永秋 ,  崔丹凤 ,  张增星 ,  王强 ,  赵龙 ,  杨婷婷

IPC: H01L41/18 ,  B81B7/02 ,  H01L41/297 ,  H01L41/33

Abstract: 本发明公开了一种基于AlN的压电MEMS水听器及其制备方法，包括在SOI的器件硅层上的溅射的Mo/AlN/Mo作为下电极层、压电层、上电极层以及器件表面的SiO2保护层，在SOI背部进行深硅刻蚀至SOI的埋氧层来释放振动薄膜。通过优化AlN压电薄膜的厚度和对上电极进行图形化以获得最大的输出。本发明压电水听器具有体积小、线性度好、灵敏度高、可批量制造的优点。

公开(公告)号：CN111678585A

公开(公告)日：2020-09-18

申请号：CN202010557286.9

申请日：2020-06-18

Applicant: 中北大学

Inventor： 薛晨阳 ,  张志东 ,  郑永秋 ,  崔丹凤 ,  张增星 ,  王强 ,  赵龙 ,  杨婷婷

IPC: G01H11/08

Abstract: 本发明公开了一种高灵敏度的基于AlN的压电水听器及其制备方法，该水听器针对常规压电水听器中存在的灵敏度低、机电耦合系数不高以及加工工艺较为繁琐的问题，提出一种新型结构的压电水听器。当如入射的声波使空腔变形时，在空腔的中央因受到拉伸应力而产生正电荷，而在空腔的边缘因受压缩应力而产生负电荷，通过将AlN上Mo电极图案化，在空腔中央形成正电极，空腔边缘形成负电极，进而构成差动放大结构以提高灵敏度和机电耦合系数。本专利与以前相比，水听器的灵敏度具有倍增的效果，且该传感器的工艺流程步骤少，制作简单。

公开(公告)号：CN111525769A

公开(公告)日：2020-08-11

申请号：CN202010399918.3

申请日：2020-05-13

Applicant: 中北大学

Inventor： 薛小斌 ,  薛晨阳 ,  郑永秋 ,  翟聪 ,  和珊珊 ,  李瑜 ,  王茹 ,  杨婷婷 ,  吴彬 ,  郝聪聪 ,  段树文

IPC: H02K35/02 ,  H02N2/18

Abstract: 本发明公开了一种基于磁钟摆式的电磁‑压电复合能量收集器。主要包括外部壳体，壳体内部的磁铁，放在壳体底部前后侧的线圈，位于壳体左右内侧的双晶压电片，后端采集存储控制模块。位于壳体内部的磁铁接收机械振动，外部的激励会引起封闭壳内磁铁的摆动，从而对壳体内侧的双晶压电片产生压力，进而将机械能转化为电能。该复合能量收集器使用磁钟摆式结构，以机械振动致磁铁摆动引起电磁效应和压电效应为检测原理，其能量收集频带宽、灵敏度高、输出功率大，适合于无源便携智能电子设备等领域。解决了传统的复合能量收集器长时间工作机械性能差，灵敏度低，频率范围窄，体积大的问题。

公开(公告)号：CN111807313B

公开(公告)日：2024-08-02

申请号：CN202010557079.3

申请日：2020-06-18

Applicant: 中北大学

Inventor： 张志东 ,  薛晨阳 ,  郑永秋 ,  崔丹凤 ,  张增星 ,  王强 ,  赵龙 ,  杨婷婷

IPC: B81B7/00 ,  B81B7/02 ,  B81C3/00 ,  H10N30/30

Abstract: 本发明公开了一种基于阳极键合技术的MEMS压电水听器及制备方法，解决了传统压电水听器量程小、灵敏度低、低抗干扰能力差的问题。本发明包括通过阳极键合技术形成有真空密闭空腔的基片以及有上下电极的压电层。单个工作区内的所有振动薄膜均通过电极相连的方式并联起来。通过图形化压电层上的电极层以获得器件最大的输出。本发明的压电水听器结构新颖，具有量程大、灵敏度大、抗干扰能力强、可控性高等优点，并且该传感器的工艺流程步骤少、工艺周期短，适合于批量生产。

公开(公告)号：CN111678585B

公开(公告)日：2022-08-23

申请号：CN202010557286.9

申请日：2020-06-18

Applicant: 中北大学

Inventor： 薛晨阳 ,  张志东 ,  郑永秋 ,  崔丹凤 ,  张增星 ,  王强 ,  赵龙 ,  杨婷婷

IPC: G01H11/08

Abstract: 本发明公开了一种高灵敏度的基于AlN的压电水听器及其制备方法，该水听器针对常规压电水听器中存在的灵敏度低、机电耦合系数不高以及加工工艺较为繁琐的问题，提出一种新型结构的压电水听器。当如入射的声波使空腔变形时，在空腔的中央因受到拉伸应力而产生正电荷，而在空腔的边缘因受压缩应力而产生负电荷，通过将AlN上Mo电极图案化，在空腔中央形成正电极，空腔边缘形成负电极，进而构成差动放大结构以提高灵敏度和机电耦合系数。本专利与以前相比，水听器的灵敏度具有倍增的效果，且该传感器的工艺流程步骤少，制作简单。

公开(公告)号：CN111807313A

公开(公告)日：2020-10-23

申请号：CN202010557079.3

申请日：2020-06-18

Applicant: 中北大学

Inventor： 张志东 ,  薛晨阳 ,  郑永秋 ,  崔丹凤 ,  张增星 ,  王强 ,  赵龙 ,  杨婷婷

IPC: B81B7/00 ,  B81B7/02 ,  B81C3/00 ,  H01L41/312

Abstract: 本发明公开了一种基于阳极键合技术的MEMS压电水听器及制备方法，解决了传统压电水听器量程小、灵敏度低、低抗干扰能力差的问题。本发明包括通过阳极键合技术形成有真空密闭空腔的基片以及有上下电极的压电层。单个工作区内的所有振动薄膜均通过电极相连的方式并联起来。通过图形化压电层上的电极层以获得器件最大的输出。本发明的压电水听器结构新颖，具有量程大、灵敏度大、抗干扰能力强、可控性高等优点，并且该传感器的工艺流程步骤少、工艺周期短，适合于批量生产。